Veri Toplama Araçları

3.3.1. “Elektriksel Potansiyel Enerji ve Elektriksel Potansiyel Kavramları BaĢarı Testi” (EPEEPKBT)

Öğrencilerin herhangi bir konuda sahip oldukları ön ya da son bilgilerini belirlemek için çeĢitli ölçüm araçları kullanılabilir. Açık uçlu sorular, mülakatlar, iki aĢamalı testler ve çoktan seçmeli testler bunlardan bazılarıdır. Bu ölçüm araçları arasında açık uçlu soruların kullanılması birçok araĢtırmacı tarafında zaman alıcı ve zahmetli görünmesine rağmen bu yöntemin, öğrencilerin kafalarındaki farklı görüĢlere ulaĢabilmek için kullanılan en iyi yöntemler arasında yer aldığı söylenebilir. Bu amaçla araĢtırmada, “Gazi Üniversitesi Fizik Öğretmenliği anabilim dalı ikinci sınıf öğrencilerinin elektriksel potansiyel enerji ve elektriksel potansiyel kavramları hakkında ön ve son bilgilerini ölçmek amacıyla araĢtırmacı tarafından geliĢtirilen “Elektriksel Potansiyel Enerji ve Elektriksel Potansiyel Kavramları BaĢarı Testi (EPEEPKBT)” kullanılmıĢtır(Bkz. EK-1). EPEEPKBT, ilgili kavramlara yönelik 10 açık uçlu sorudan oluĢmaktadır. Bu test hazırlanırken, elektrik ünitesi için ilköğretim Fen ve Teknoloji müfredat programında ve lise Fizik müfredat programında yer alan kazanımlar ile Gazi Üniversitesi Fizik Öğretmenliği programı dâhilinde okutulan Fizik-III (Elektrik) dersi

kazanımları dikkate alınarak oluĢturulmuĢtur. Ele alınan kazanım listesi ve hangi sorunun hangi kazanımı ölçtüğü listesi EK-7‟de verilmiĢtir. Teste yer alan sorular, elektrik ünitesi hakkında yapılmıĢ çalıĢmalarda sunulmuĢ kavramsal sorular ile çeĢitli üniversitelerde Fizik ders kitabı olarak okutulmakta olan bazı ders kitaplarında yer alan kavramsal sorular örnek alınarak oluĢturulmuĢtur. EPEEPKBT‟de yer alan sorulardan bazıları ilgili kaynaktan birebir alınmıĢ, bazı sorularda ise orijinal halinde kısmi değiĢiklikler yapılarak oluĢturulmuĢtur. EPEEPKBT‟de yer alan sorular ve soruların alındığı kaynaklar aĢağıdaki Tablo 3.1‟de belirtilmektedir.

Tablo 3.1. EPEEPKBT’nde Yer Alan Sorular ve Soruların Alındığı Kaynaklar

Soru Numarası ve Soru Alınan Kaynak Açıklama

Soru 1:

“Elektriksel potansiyel enerji” ve “elektriksel potansiyel” kavramlarını ve (varsa)

aralarındaki farkları izah ediniz. Fizik-2 (Serway)

Soru aynen alındı.

Soru 2:

“Elektriksel potansiyel enerji” ile “yerçekimi potansiyel enerji” kavramları arasındaki benzerlik ve farklılıkları izah ediniz.

Griffith, W. T., The Physics for Everyday Phenomena, Pasific University

Soru aynen alındı.

Soru 3:

a) “Eş potansiyel yüzey (ya da çizgi)” kavramını gerektiğinde Ģekil de çizerek izah ediniz. b) AĢağıda belirtilen sistemlerin elektrik alan çizgilerini ve eĢ potansiyel çizgilerini

Ģekiller üzerinde çiziniz.

i) Aralarında d kadar uzaklık bulunan eĢit büyüklükte ancak zıt yüklü iki nokta yükün oluĢturduğu sistem. ii) Aralarında d kadar uzaklık bulunan eĢit büyüklükte ancak zıt yüklü iki paralel levhanın oluĢturduğu sistem.

Genel Fizik II, Klasik Elektrik ve Manyetizma Teorisine GiriĢ, Pegem Akademi, ġubat 2009. 4. Bölüm. Sayfa: 85. Soruda verilen sistem örnekleri kitaptan alındı. Soru araĢtırmacı tarafından düzenlendi. d +q -q d + + + + + - - - - - - - - -

Soru 4:

“Korunumlu kuvvet” kavramını izah ediniz. Elektriksel kuvvet korunumlu bir kuvvet midir?

Açıklayınız. Fizik-2 (Serway)

Korunumlu kuvvet tanımı araĢtırmacı tarafından istendi. Soru 5:

Düzgün bir elektrik alan yönünde negatif yüklü bir parçacık sadece elektriksel kuvvetin etkisiyle hareket etmektedir. Yükün hareket süresince,

a) Yükün hareket süresince yük-alan sisteminin elektriksel potansiyel enerjisi nasıl değiĢir? b) Yükün hareket süresince hareket doğrultusundaki noktaların baĢlangıç noktasına göre

elektriksel potansiyel değerleri nasıl değiĢir?

c) Yükün iĢareti pozitif olsaydı eğer a ve b Ģıklarında verdiğiniz yanıtlar nasıl değiĢirdi?

(Not: Yukarıdaki Ģıklara verdiğiniz yanıtları artar mı, azalır mı yoksa sabit mi kalır Ģeklinde düĢünerek cevaplarınızı nedenleriyle beraber belirtiniz.)

Griffith, W. T., The Physics for Everyday Phenomena, Pasific University Sorunun c Ģıkkı araĢtırmacı tarafından eklendi. Soru 6:

a) Düzgün bir elektrik alanı içerisinde ilk hızsız serbest bırakılan negatif yüklü bir parçacık yüksek potansiyel bölgesine doğru mu yoksa düĢük potansiyel bölgesine doğru mu hareket eder? Cevabınızı nedeniyle açıklayınız.

b) Parçacık pozitif yüklü olduğunda cevabınız nasıl değiĢirdi? Açıklayınız. c) Her iki durum için Alan-yük sisteminin elektriksel potansiyel enerjileri nasıl değiĢir? (Artar mı, sabit mi kalır yoksa azalır mı?) Cevabınızı nedeniyle açıklayınız.

Griffith, W. T., The Physics for Everyday Phenomena, Pasific University Soru aynen alındı.

Soru 7:

a) Bir bölgede elektriksel alanın sıfır olduğu bilinmektedir. Bu o bölgenin elektriksel potansiyelinin de sıfır olduğu anlamına mı gelir?

b) Bir bölgede elektriksel potansiyelin sıfır olduğu bilinmektedir. Bu o bölgenin elektriksel alanın da sıfır olduğu anlamına mı gelir?

c) Her iki durum için örnek veriniz.

Fizik-2 (Serway) Örnekler araĢtırmacı tarafından istendi. Soru 8:

Yandaki Ģekil üzerinde gösterilen noktalar, bir elektrik alanına ait bir takım eĢ potansiyel yüzeyleri üzerindedir. Bir pozitif yüklü parçacık, A‟dan B‟ye; B‟den C‟ye; C‟den D‟ye; D‟den de E‟ye hareket ettiğinde elektrik alan tarafından yapılan iĢleri büyükten küçüğe doğru sıralayınız. Cevabınızı nedeniyle açıklayınız.

Fizik-2 (Serway) Soru aynen alındı.

Soru 9:

Yüksek elektriksel potansiyel her zaman tehlikeli midir? Vereceğiniz örneklerle cevabınızı destekleyiniz. Fizik-2 (Serway) Örnek araĢtırmacı tarafından istendi.

Soru 10:

+Q yüklü parçacığın r kadar uzaklığına önce +q yüklü cisim yerleĢtiriliyor (A noktası). Daha sonra +q yüklü cisim kaldırılıp, +Q yükünden 2r kadar uzaklığa +2q yüklü baĢka bir cisim yerleĢtiriliyor (B noktası).

a) Yüklü cisimlerin birbirinden bağımsız olarak getirildikleri A ve B noktalarının elektriksel potansiyellerini sonsuzdaki bir noktaya göre karĢılaĢtırınız. (Büyük müdür, aynı mıdır yoksa küçük müdür?) Cevabınızı nedeniyle açıklayınız. (Not: Elektriksel potansiyelin sonsuzda sıfır olduğunu kabul ediniz.)

b) Yüklü cisimlerin getirildikleri bu noktalarda yükler sisteminin elektriksel potansiyel enerjilerini karĢılaĢtırınız. (Büyük müdür, aynı mıdır yoksa küçük müdür?) Cevabınızı nedeniyle açıklayınız. Mazur, E. Peer Instruction (A User‟s Manual), Harward University. Soru aynen alındı. Sonra Önce

3.3.2. Yarı YapılandırılmıĢ Mülakat

Öğrencilerle uygulama sonrasında yarı yapılandırılmıĢ mülakatlar yapılarak öğrencilerin kavramsal fizik metinlerinde yer alan vurguları ve örnekleri hatırlayıp hatırlamadıkları ve öğrencilerin kavramsal metinler hakkındaki görüĢleri araĢtırılmıĢtır. Mülakatlar, çalıĢma grubunda yer alan 26 öğrenciyle de yapılmak istenmiĢ ancak 4 öğrencinin (2, 14, 24 ve 26 nolu öğrenciler) belirlenen mülakatlara gelmemesi nedeniyle bu öğrencilerle mülakat yapılamamıĢtır.