T. C.
GAZ ÜN VERS TES E! T M B L MLER ENST TÜSÜ
K MYA E! T M B L M DALI
L SE 3. SINIFTAK Ö!RENC LER N K MYASAL BA!LAR KONUSUNDAK YANLI" KAVRAMALARININ BEL RLENMES
VE YAPILANDIRICI YAKLA"IMIN YANLI" KAVRAMALARIN G DER LMES ÜZER NE ETK S
YÜKSEK L SANS TEZ
Hazõrlayan Hakkõ KADAYIFÇI
Tez Danõ#manõ Prof. Dr. Basri ATASOY
E itim Bilimleri Enstitüsü Müdürlü ü’ne
Hakkõ KADAYIFÇI’ya ait “L!SE 3. SINIFTAK! Ö"RENC!LER!N K!MYASAL BA"LAR KONUSUNDAK! YANLI# KAVRAMALARININ
BEL!RLENMES! VE YAPILANDIRICI YAKLA#IMIN YANLI#
KAVRAMALARIN G!DER!LMES! ÜZER!NE ETK!S!” adlõ çalõ$ma jürimiz tarafõndan Kimya E itimi Bilim Dalõnda YÜKSEK L!SANS TEZ! olarak kabul edilmi$tir.
Ba$kan: ...
Üye: ... (Danõ$man)
ÖZET
Bu çalõ$manõn amacõ, lise 3. sõnõftaki ö rencilerin kimyasal ba lar konusundaki yanlõ$ kavramalarõnõ belirlemek ve ö rencilerin konuyla ilgili önbilgilerini, mantõksal dü$ünme yeteneklerini ve bilimsel i$lem becerilerini kontrol altõna alarak, yanlõ$ kavramalarõnõ gidermede yapõlandõrõcõ (constructivist) yakla$õm ile geleneksel ö retim yönteminin etkilerini kar$õla$tõrmaktõr.
Ara$tõrma Ankara – Yenimahalle ilçesi, Halide Edip Lisesindeki iki lise 3. sõnõf $ubesinde toplam 81 ö renci üzerinde yapõldõ. Kimyasal ba lar konusu 2000 – 2001 ö retim yõlõ güz döneminde 5 hafta süreyle iki sõnõftan birinde (kontrol grubu) geleneksel ö retim metoduna, di erinde (deney grubu) yapõlandõrõcõ yakla$õma göre i$lendi.
Kimyasal ba lar konusu i$lenmeden önce, ilgili literatür taranarak ve Gazi E itim Fakültesi 1. sõnõftaki 14 ö renciyle yapõlan mülakatlarõn de erlendirilmesiyle, lise 3. sõnõftaki ö rencilerin kimyasal ba lar konusundaki yanlõ$ kavramalarõnõn yaygõnlõ õnõ belirleyecek iki basamaklõ çoktan seçmeli te$his testi (% = 0,55) ve bir ö retim materyali hazõrlandõ. Ayrõca kimyasal ba larla ilgili önbilgiler tespit edilerek, bu önbilgilerin ö rencilerde ne düzeyde oldu unu ölçen önbilgi testi (% = 0,67) geli$tirildi.
Ara$tõrma deseni olarak öntest – sontest – kontrol grubu deseni kullanõldõ. Mantõksal Dü$ünme Yetene i Testi, Bilimsel !$lem Beceri Testi ve Kimyasal Ba lar Önbilgi Testi öntest (ö retimden önce), Kimyasal Ba lar Kavram Testi öntest ve sontest (ö retimden önce ve sonra) olarak uygulandõ. Ö retimin ardõndan Kimyasal Ba lar Kavram Testi puanlarõ dikkate alõnarak kontrol ve deney grubundan seçilen toplam 13 ö renciyle kimyasal ba lar hakkõndaki dü$üncelerini derinlemesine belirlemek amacõyla her biri 40 – 50 dakika süren mülakat yapõldõ.
Ara$tõrma sonunda Lise 3. sõnõf ö rencilerinin kimyasal ba lar konusunda bir çok yanlõ$ kavramasõnõn oldu u tespit edildi. Di er de i$kenler kontrol altõna alõndõ õnda ö rencilerin yanlõ$ kavramalarõnõn giderilmesinde geleneksel ö retim modeli ile yapõlandõrõcõ yakla$õmõn etkileri arasõnda istatistiksel olarak anlamlõ bir fark olmadõ õ görüldü (p>0,05). Ö rencilerin ön bilgilerinin, mantõksal dü$ünme yeteneklerinin ve bilimsel i$lem becerilerinin kimyasal ba lar konusunu anlamada etkili oldu u tespit edildi.
ABSTRACT
The purpose of this study to identify 12th grade students’ misconceptions related to chemical bonding, and to compare effect of traditional teaching method and constructivist approach on to break down these misconceptions.
The subject of this study consisted of total 81 students from two classes of lyceum III in Ankara - Yenimahalle Halide Edip Lyceum. The topic of chemical bonding was teach with traditional teaching method in one of two class (control group) and with constructivist approach in other class (experience group) during five weeks in fall semester 2000 – 2001 education year.
Before teaching chemical bonding topic, an introductional material and diagnostic instrument (% = 0,55) which had two-tier multiple-choice items and determined frequency of misconceptions in chemical bonding were developed by way of search thoroughly relevant literature and evaluate interviews that those were made with 14 students in first class in Education Faculty of Gazi. As well, chemical bonding pre-knowledge test (% = 0,67) was developed.
Research design was pretest – posttest control group design. Logical Thinking Ability Test, Scientific Process Skill Test, Chemical Bonding Pre-knowledge Test was given to students as pre-test; Chemical Bonding Concept Test was given to students as pre-test and post-test. After teaching chemical bonding it was made interviews with 13 students and determined their deeply ideas related to chemical bonding.
As the results of this study, it was identified that students hold a lot of misconceptions related to chemical bonding. When controlling other factor, there
was no difference between the effect of traditional teaching method and constructivist approach on to break down these misconceptions (p>0,05). However, it was determined that students’ pre-knowledges, logical thinking abilities and scientific process skills affected their understanding chemical bonding.
ÖNSÖZ
Tez çalõ$mamõzõn her safhasõnda ilgisini ve engin bilgisini benden esirgemeyen, kendisiyle çalõ$mak fõrsatõna sahip oldu um için kendimi $anslõ hissetti im, bilim adamõ sõfatõ ve ki$ili iyle her zaman kendime örnek alaca õm danõ$manõn ve de erli hocam Sayõn Prof. Dr. Basri ATASOY’a te$ekkürlerimi sunarõm.
Deste iyle daima yanõmda olan, mülakatlarõn de erlendirilmesinde yardõm ederek de erli vaktini benim için harcayan çalõ$ma arkada$õm, dostum ve hocam Sayõn Ar$ Gör. Hüseyin AKKU#’a ve Gazi E itim Fakültesi Kimya E itimi Anabilim Dalõnõn di er ö retim elemanlarõna; Halide Edip Lisesi’ndeki çalõ$mamda çok büyük yardõmlarõ dokunan Sayõn Dilek Ye lidemir’e ve kimya ö retmeni Sayõn Rukiye AVCI hocama, kendileriyle ders i$lemekten büyük zevk aldõ õm Halide Edip Lisesi 11F1 ve 11F2 ö rencilerine te$ekkür ederim.
Ve ömrüm boyunca sõrtõmda ta$õsam da hakkõnõ ödeyemeyece im sevgili annem Sacide KADAYIFÇI’ya her $ey için çok te$ekkür ederim.
Ç NDEK LER ÖZET ... i ABSTRACT ... iii ÖNSÖZ ... v !Ç!NDEK!LER ... vi KISALTMALAR CETVEL! ... ix
TABLO VE #EK!LLER CETVEL! ... x
1.G!R!#... 1
2. KURAMSAL B!LG! VE KAYNAK ARA#TIRMASI... 5
2.1. Geleneksel Ö retim Yöntemi ... 5
2.2. Yapõlandõrõcõ (Constructivist) Yakla$õm ... 7
2.3. Yanlõ$ Kavramalar ... 14
2.4. Ö rencilerin Kimyasal Ba lar Konusundaki Yanlõ$ Kavramalarõ ... 19
2.5. Ö rencilerin Fen Kavramlarõ Hakkõndaki Dü$üncelerini Belirlemede Kullanõlan Yöntemler ... 38
2.5.1. Mülakat Metodu ... 38
2.5.2. Kavram Haritasõ ... 40
2.5.3. Çoktan Seçmeli Testler Ve Do ru - Yanlõ$ Testleri ... 41
2.5.4. Açõk Uçlu Sorular ... 43
2.5.5. !ki Basamaklõ Çoktan Seçmeli Testler ... 43
3. PROBLEMLER VE H!POTEZLER ... 46
3.1. Problem Cümlesi ... 46
3.2. Alt Problemler ... 46
4. ARA#TIRMA DESEN! ... 48 4.1. Deneysel Desen ... 49 4.2. Örneklem ... 50 4.3. De i$kenler ... 52 4.3.1. Ba õmsõz De i$kenler ... 52 4.3.2. Ba õmlõ De i$ken ... 53
4.4. Ölçmede Kullanõlan Testler ... 53
4.4.1. Mantõksal Dü$ünme Yetene i Testi (MDYT) ... 53
4.4.2. Bilimsel !$lem Beceri Testi (B!BT) ... 53
4.4.3. Kimyasal Ba lar Önbilgi Testi (KBÖT) ... 54
4.4.4. Kimyasal Ba lar Kavram Testi (KBKT) ... 55
4.4.5. Mülakatlar ... 56 4.5. Yöntem ... 57 4.5.1 Kontrol Grubu ... 57 4.5.2. Deney Grubu ... 58 5. VARSAYIMLAR VE SINIRLAMALAR ... 60 5.1. Varsayõmlar ... 60 5.2. Sõnõrlamalar ... 60 6. SONUÇLAR ... 62
6.1 Hipotez 1’in Test Edilmesi ... 65
6.2. Hipotez 2’nin Test Edilmesi ... 65
6.3. Hipotez 3’ün Test Edilmesi ... 65
6.4. Hipotez 4’ün Test Edilmesi ... 66
6.5. Hipotez 5’in Test Edilmesi ... 66
6.6. Kimyasal Ba lar Kavram Testi Sonuçlarõnõn Analizi ... 67
6.7. Mülakat Analizleri ... 76
7. TARTI#MA, YORUMLAR VE ÖNER!LER ... 90
7.1.1. Ö rencilerin Kimyasal Ba lar Konusunu Anlamalarõna Etki Eden Faktörler ... 90 7.1.2. Ö rencilerin Kimyasal Ba lar Konusundaki Do ru ve
Yanlõ$ Kavramalarõ ... 93 7.2. Öneriler ... 103 KAYNAKÇA
EKLER
Ek-1: Kimyasal Ba lar Ders Föyü Ek-2: Valilik !zini
Ek-3: Mantõksal Dü$ünme Yetene i Testi Ek-4: Bilimsel !$lem Beceri Testi
Ek-5: MEB Lise 1, 2 ve 3 Kimya Programõ Ek-6: Kimyasal Ba lar Konusu !çin Ön Bilgiler Ek-7: Kimyasal Ba lar Önbilgi Testi
Ek-8: Kimyasal Ba lar Kavram Testi Ek-9: Mülakat Sorularõ
KISALTMALAR CETVEL
___
X : Ortalama De er
B!BT : Bilimsel !$lem Beceri Testi
D : Do ru
df : Serbestlik Derecesi
KBKT : Kimyasal Ba lar Kavram Testi
KBKT-! : Kimyasal Ba lar Kavram Testi !lk Test KBKT-S : Kimyasal Ba lar Kavram Testi Son Test
KBÖT : Kimyasal Ba lar Önbilgi Testi MDYT : Mantõksal Dü$ünme Yetene i Testi
N : Ö renci Sayõsõ SD : Standart Sapma
TABLO VE "EK LLER CETVEL
Sayfa "ekil 1: Kavram Haritasõ Örne i ... 41 #ekil 2: NaCl’yi Betimleyen Diagram ... 42 Tablo 1: Deneysel Desen (Ön-test Son-test Kontrol Grubu Deseni) ... 50 Tablo 2: Ö retimden Önce Kontrol ve Deneysel Grubun MDYT Puan
Ortalamalarõnõn t Testi !le Kar$õla$tõrõlmasõ ... 51 Tablo 3: Ö retimden Önce Kontrol ve Deneysel Grubun B!BT Puan
Ortalamalarõnõn t Testi !le Kar$õla$tõrõlmasõ ... 51 Tablo 4: Ö retimden Önce Kontrol ve Deneysel Grubun KBÖT Puan
Ortalamalarõnõn t Testi !le Kar$õla$tõrõlmasõ ... 52 Tablo 5: Ö retimden Önce Kontrol ve Deneysel Grubun KBKT Puan
Ortalamalarõnõn t Testi !le Kar$õla$tõrõlmasõ ... 52 Tablo 6: Kontrol Grubundaki Ö rencilerin Uygulanan Testlerden Aldõklarõ
Puanlar ... 62 Tablo 7: Deney Grubundaki Ö rencilerin Uygulanan Testlerden Aldõklarõ
Puanlar ... 63 Tablo 8: MDYT, B!BT, KBÖT ve Ö retim Yakla$õmõnõn KBKT-S Puanlarõ
Üzerine Etkisini ... 64 Tablo 9: Kontrol Grubu, Deney Grubu ve Örneklemin KBKT-! ve KBKT-S
Testlerindeki Bo$, Do ru ve Yanlõ$ Yüzdeleri ... 67 Tablo 10: Kontrol ve Deney Grubundaki Ö rencilerin KBKT-! ve KBKT-S
Testlerindeki Ba$arõlarõnõn Kar$õla$tõrõlmasõ ... 67 Tablo 11: Kimyasal Ba lar Son Kavram Testinde Örneklemin %15’sinden
Fazlasõ Tarafõndan Seçilen Seçenekler ve Gösterdi i Kavramalar ... 68 #ekil 3: Mülakat Yapõlan Ö rencilerin Hidrojen Gazõ ve Onu Meydana
Getiren Taneciklerle !lgili Çizimleri ... 82 #ekil 4: Mülakat Yapõlan Ö rencilerin Sodyum Klorür Hakkõndaki
#ekil 5: Mülakat Yapõlan Ö rencilerin Metallerin Yapõsõyla !lgili Çizimleri 85 #ekil 6: NK’nõn Soygazlardaki Van Der Walls Etkile$imiyle !lgili Çizimi ... 85 #ekil 7: Mülakat Ö rencilerin Çe$itli Çizimleri ... 88 Tablo 12: Kimyasal Ba lar Kavram Testi !çeri i ... 94 #ekil 8: Son Kabu unda 2 ve 5 Elektron !çeren !ki Elementlerin
Bebek dünyaya refleksleriyle birlikte gelir. Dünyaya tamamen yabancõ olan bebe in, çevresini tanõmada ve anlamada kullandõ õ en önemli refleksi emme refleksidir. Büyüdükçe duyu organlarõnõ kullanmaya ba$lar ve onlarla çevresini anlamlandõrõr. Örne in önceleri çõngõra õ emmeye çalõ$an bebek, sonralarõ çõngõra õn sallandõ õnda ses çõkaran bir oyuncak oldu unu anlar. Bebek büyüyüp çocuk oldu unda anlam veremedi i olaylarõ annesine sorar. Onun için annesinin verdi i cevaplar do ru ve kesindir. Çocuk yõllar geçtikçe daha karma$õk olaylarla ilgilenir, sorularõnõ annesinden ba$ka insanlara da yöneltir. Aynõ olayõn nasõl ve neden meydana geldi iyle ilgili farklõ insanlarõn farklõ cevaplar vermesi, çocu u cevaplarõ sorgulamaya iter. Çocu un güvenilir bir kayna a ihtiyacõ vardõr.
Okulda ö renci olup okumayõ ö rendi inde, bilimsel bilginin ki$iden ki$iye de i$medi ini, gözlemlere ve deneylere dayandõ õ için güvenilir oldu unu fark eder. Örne in, maddenin özellikleri ve maddede meydana gelen de i$melerle ilgilenen bilim dalõ olan kimya, ö rencinin günlük hayatta kar$õla$õp cevap aramaya çalõ$tõ õ, içinde su kaynayan çaydanlõkta neden kireç birikti i, çaydanlõktan buharla$an suya ne oldu u, demirin kendi kendine neden paslandõ õ, ya ve suyun neden karõ$madõ õ gibi birçok sorunun cevabõnõ vermektedir.
Ö renci okulda verilen bazõ bilgilerin kendi gözlem ve dü$ünceleriyle uyu$tu unu görürken, bazõlarõnõn da dü$ündü ünden farklõ oldu unu fark eder. Örne in kimya ö retmenleri maddelerin hareketli taneciklerden meydana geldi ini ve taneciklerin arasõnda bo$luk oldu unu anlatsa da, ö renciye göre katõ maddeler bütünsel ve hareketsiz görünmektedir. Ö renci bilimsel bilgiyi anlama çabasõndadõr ama bazen yanlõ$ anlar, bazen de hiç anlamaz.
Ö retmenler derslerinde ö rencileri bilimsel bilginin do rulu una ikna etmeye çalõ$õrlar. Fakat sõnõfta çok iyi bir ö retim yapsalar da, sõnavlardan yüksek not alan ö rencilerde bile bilim adamlarõnõn savundu u bilimsel bilgiden farklõ olarak alternatif fikirlerin oldu u tespit edilmi$tir. Bu alternatif fikirler yanlõ$ kavrama olarak isimlendirilir.
Bir çok ülkede fen e itimcileri tarafõndan uzun yõllardõr ö rencilerin yanlõ$ kavramalarõ hakkõnda çalõ$malar yapõlmaktadõr. Ö rencilerin kimya konularõndaki yanlõ$ kavramlarõ üzerindeki çalõ$malar son 25 yõldõr yo unluk kazanmõ$tõr. Kimyada ö renci yanlõ$ kavramalarõ üzerine ara$tõrmalar daha çok maddenin tanecikli do asõ, kimyasal reaksiyon, kimyasal denge, mol, fiziksel ve kimyasal de i$me, asitler ve bazlar, çözünme ve stokiyometri konularõnda yürütülmü$tür. Ara$tõrma yapõlan konular genelde anla$õlmasõ kimyadaki konularõn ö renilmesinde etkin olan kimyanõn temel alanlarõ üzerinedir.
Anla$õlmasõ temel kimya konularõnõn anla$õlmasõna ba lõ ara$tõrmalara yakõn son yõllarda rastlanõlmaktadõr. Bu alanlardan biri de kimyasal ba lardõr. Kimyasal ba lar konusundaki ö renci yanlõ$ kavramalarõnõn belirlenmesi bir çok temel kimya kavramõnõn anla$õlmasõnõ kolayla$tõracaktõr. Çünkü kimyasal ba larõn ö renilmesi ö rencinin bazõ kavramlarõ açõklamasõnda yardõmcõ olmaktadõr. Ö renciler kimyasal ba larõ ö renmekle, maddenin yapõsal özelliklerini tanõrlar ve madde hakkõnda yorum yapabilirler; kimyasal reaksiyonlarõn gerçekle$me sebeplerini bulabilirler; reaksiyonlardaki enerji alõ$veri$ini tahmin edebilirler; bazõ fiziksel özellikleri ve olaylarõ açõklayabilirler.
Ö rencilerin bazõ kimya kavramlarõnõ yanlõ$ anlamasõnõn ya da hiç anlamamasõnõn sebebi nedir sorusuna cevap bulabilmek için ö rencinin bir kavramõ nasõl ö rendi inin bilinmesi gerekir. Ö rencinin bir kavramõ ö renmesi için $u $artlar gerekir:
1. Ö renci yeni ö renece i kavramla ilgili yeterli ön bilgiye sahip olmalõdõr.
2. Yeni kavram ö renilirken ö rencinin bazõ soyut i$lemleri gerçekle$tirmesi gerekti inden, ö renci olgunluk ve ya$antõyla (tecrübeyle) artan, yeterli mantõksal dü$ünme yetene ine sahip olmalõdõr.
3. Ö renci; olu$turulan problemlerdeki de i$kenleri tanõmlayabilen hipotezler kurma ve tanõmlama, i$lemsel açõklamalar getirebilme, problemin çözümü için gerekli incelemeler tasarlama, grafik çizme ve verileri yorumlama becerilerini gerektiren yeterli bilimsel i$lem becerisine sahip olmalõdõr.
4. Sõnõfta ders ö rencilerin kavramõ ö renmesine yardõm edecek etkili bir ö retim yakla$õmõyla i$lenmelidir.
Ülkemizde yõlardõr birçok kimya ö retmeni tarafõndan derslerde, ö retmen merkezli, akademik odaklõ olan ve ö rencilere gerekli olan kavramlarõn ö retmen tarafõndan sunuldu u do rudan ö retim yöntemi kullanõlmaktadõr. Bu geleneksel ö retim yönteminin ö rencilerin yanlõ$ kavramalarõna engel olacak bir ö retim ortamõ sa layamadõ õ bir çok ara$tõrmacõ tarafõndan dile getirilmektedir. Çünkü bili$sel ö renme kuramcõlarõna göre ö renme, ö retmenin kafasõndaki bilgilerin ö rencinin kafasõna do rudan aktarõlmasõyla olamamaktadõr. Ö renme ö rencinin aktif oldu u ve kendi bilgisini kendisinin yapõlandõrdõ õ bir süreçtir.
Bu durum e itimcileri ö renci merkezli ö retim modellerini aramaya ve sõnamaya itmi$tir. Geleneksel ö retim metoduna alternatif olabilecek yapõlandõrõcõ (constructivist) yakla$õm, geleneksel ö retim yönteminin aksine ö renci merkezlidir. Bu yakla$õmda ö retmen bilgi aktarõcõ olarak rol almaz. Ö retmenin rolü sõnõfta ö renciler arasõnda bir tartõ$ma ortamõ olu$turarak, ö rencilerin kendi ön bilgilerini kullanarak yeni kavramõ do ru olarak yapõlandõrmalarõnda onlara yardõmcõ olmaktõr.
Bu çalõ$manõn amacõ, lise 3. sõnõftaki ö rencilerin kimyasal ba lar konusundaki yanlõ$ kavramalarõnõ belirlemek ve ö rencilerin konuyla ilgili önbilgilerini, mantõksal dü$ünme yeteneklerini ve bilimsel i$lem becerilerini kontrol altõna alarak, yanlõ$ kavramalarõnõ gidermede yapõlandõrõcõ (constructivist) yakla$õm ile geleneksel ö retim yönteminin etkilerini kar$õla$tõrmaktõr.
Bu bölümde çalõ$mada kullanõlan geleneksel ö retim yöntemi, yapõlandõrõcõ (constructivist) yakla$õm, ö renci yanlõ$ kavramalarõ, kimyasal ba lar konusundaki ö rencilerin yanlõ$ kavramalarõ ve ö rencilerin fen kavramlarõyla dü$üncelerini belirlemede kullanõlan yöntemler hakkõnda bilgi verilmi$tir.
2.1. Geleneksel Ö retim Yöntemi
Geleneksel ö retim yöntemi ile; ö retmen merkezli ö retim modelleri olan Ausubel’in sunu$ yoluyla ö retme, Gagne’nin ö retim etkinlikleri, Hunter’in tam ö renme programõ, Good ve Grouws’un Missouri matematik programõ, Stavin’in bir dersin basamaklarõ gibi ö retim stratejileri ile aynõ ilkeleri payla$an do rudan ö retim modelleri kastedilmektedir.
Do rudan ö retim ö retmen merkezlidir. Ö renciye sunulacak materyalin yapõlandõrõlmasõ ve a$ama a$ama ö renciye sunulu$unda ö retmen aktiftir. Ders akademik odaklõdõr. Ö renciye kazandõrõlacak hedefler, hedeflere ula$tõracak etkinlikler, etkinlikler için ayrõlan zaman belirlidir. Ö rencinin performansõ izlenir ve ö renciye anõnda dönüt verilerek yönlendirilir. Ö retim hedefleri, ö rencilerin yeteneklerine uygun materyal seçimi ve ö retimin basamak basamak ilerleyi$i ö retmenin kontrolünde olmakla birlikte, etkile$im otoriter de ildir. (Senemo lu, 1998)
Bu yöntemde üç ana bölüm vardõr. (1) Ö rencilerin konuya dikkatlerini çekecek bir giri$; (2) Bilgilerin belirli bir düzen içinde ö retmen tarafõndan organize
bir $ekilde sunulmasõ; (3) Konunun ana noktalarõ ve birbirleriyle ba lantõlarõnõ kuran özet kõsmõ (Alcorn ve arkada$larõ, 1970).
Do rudan ö retim modelleri açõklama gerektiren her durumda ba$arõyla uygulanabilir. Bu modeller ö rencinin geçmi$ten günümüze bütün ke$fedilenleri tekrar ke$fetmesinin beklenilemeyece ini ayrõca böyle bir yakla$õmõn çok zaman alaca õnõ savunmaktadõrlar. Kullanõm kolaylõ õndan, bazõ alanlarda verim artõrõcõ niteli inden ve alõ$õlmõ$ ö retim yakla$õmõ oldu undan ö retmenlerin büyük bir kõsmõ tarafõndan kullanõlmaktadõr. (Bilen, 1999)
Özden (1998) bu geleneksel ö retim yönteminin kullanõlmasõ için temel ilkeleri, yararlarõnõ ve sõnõrlõlõklarõnõ $öyle özetlemi$tir:
Etkili Kullanõm !çin Temel !lkeler:
Özellikle görsel ve i$itsel araçlarla desteklenmeyen anlatõmlar kõsa tutulmalõdõr.
Ö rencilerin anlayabilece i bir dil kullanõlmalõ, anlatõm sade olmalõdõr. Dersin ba$õnda ö rencilerin konuya ilgisi çekilmelidir.
Etkileyici bir ses tonu, göz temasõ, jest ve mimikler ö rencilerin ilgisinin ders boyu sürmesine yardõmcõ olacaktõr.
Sürekli bo azõnõ temizleme veya gözlü ünü düzeltme gibi davranõ$lar ö rencinin ilgisini da õtacak ve dersi sõkõcõ hale getirecektir.
Not tutmada ö rencilere yardõmcõ olmak gerekir.
Çe$niyi artõrmak için yazõ tahtasõ kullanõlmalõ, konunun anlatõmõ uygun görsel ve i$itsel araçlarla desteklenmelidir.
Konular ö renci ya$antõlarõ ile ili$kilendirilerek anlamlõ hale getirilmelidir. Birkaç ö renciye yönelik konu$malardan kaçõnõlmalõ, tüm sõnõfa yönelik konu$ulmalõdõr.
Yararlarõ:
Ö rencileri yeni konuyla tanõ$tõrmada, konularõn tekrarõnõ yapmada, özetlemede, tüm ö rencilerin ortak sorunu olan konu ve problemleri çözmede etkili bir yöntemdir.
Kõsa zamanda çok miktarda bilgi aktarõlabilir.
Sõnõfõn çok kalabalõk oldu u durumlarda etkili bir ö retim yöntemidir. Gösteri ve rol alma gibi ö retim teknikleri ile beraber kullanõlabilir. Ö rencilerin bir konu hakkõnda organize bilgi edinmelerini sa lar.
Sõnõrlamalarõ:
Ders, uzun süre sadece pasif bir dinleyici konumunda kalan ö renciler için sõkõcõ hale gelir.
Ö renciler arasõnda bireysel farklõlõklarõ dikkate almak ve anlatõlanlarõ onlarõn ö renme ihtiyaçlarõna kar$õlõk verecek $ekilde düzenlemek zordur.
!yi bir konu$ma yetene i gerektirir.
Konu$macõ bazõ tiklere sahipse ö rencinin dikkati ba$ka yönlere kayabilir. Ço unlu un katõlõmõ sa lanmadõ õnda konunun anla$õlõp anla$õlmadõ õnõ sõnamak zordur.
Ö renciler iyi not tutamadõklarõnda anlatõlanlarõ hatõrlamak zordur.
2.2. Yapõlandõrõcõ (Constructivist)Yakla$õm
Yapõlandõrõcõlõk (constructivism) bir felsefi akõmdõr. Yapõlandõrõcõ filozoflar insanlarõn kendi dünya görü$ünü ve bilgisini kendisinin olu$turdu unu öne sürerler. Yapõlandõrõcõlara göre insanlarõn tümünün aynõ $eyi gözledi ini bilmemizin bir yolu yoktur. Onlar, deneyimlerin ve bakõ$ açõlarõnõn dünyayõ algõlamayõ etkiledi ini ve
gerçekli in “ki$isel” bir yapõ oldu unu söylerler. Do ru oldu una inandõ õmõz her $ey bizim duyu organlarõmõza dayanmaktadõr. Dü$üncelerin mutlak do ru ya da yanlõ$ oldu u dü$ünülemez.(Colburn, 2000)
E itimde yapõlandõrõcõlõk (constructivism), genel olarak Piaget, Kuhn ve Vygotsky’nin dü$üncelerine dayanmaktadõr. (Constructing Science, 1997)
Piaget çocuklarõn dünya hakkõndaki dü$ünceleri üzerinde yaptõ õ çalõ$malarõyla, onlarõn nasõl dü$ündüklerini ke$fetmi$ ve gözlemlerine dayanarak insanõn bili$sel geli$im kuramõnõ olu$turmu$tur. Piaget’e göre bireyler dünyayõ anlamak ve ö renmek için aktif zihinsel faaliyetlerde bulunmak zorundadõrlar.
Farklõ ya$larda çocuklar “bulutlar neden dü$mez?” sorusuna $u yanõtlarõ vermi$tir: (Ö retmenler !çin Piaget !lkeleri, 1992)
(5 ya$) Allah onu tutar. (7 ya$) Onu gök tutar. (9 ya$) Onu hava kaldõrõr.
(10 ya$) Dü$mez, çünkü hafiftirler.
Bu örnekte çocuklarõn bir olayõn sebebi hakkõnda farklõ cevaplar vermeleri, onlarõn bilgilerini bireysel olarak kendilerinin olu$turdu unu gösterir. Yani çocuklar dünyanõn pasif alõcõlarõ de ildirler; aksine dünyayõ algõlamada aktif rol oynarlar.
Piaget nasõl vücudun ya$amõnõ sürdürebilmesi için organlar varsa zihnin de dõ$ dünyayõ anlamak için $ema (shema) adõ verilen yapõlarõnõn oldu una inanõr. Bu bili$sel yapõlarla organizma çevreye uyum sa lar, çevresindeki problemleri anlar ve çözer.
!nsanlarõn çevrelerine farklõ tepkiler vermesi, çevrelerini farklõ anlamalarõ ya da hiç anlamamalarõ onlarõn mevcut bili$sel yapõlarõ ($ema) ile ilgilidir. Olgunla$ma ve ya$antõlar bireyin bili$sel yapõlarõnda de i$ikli e yol açar.
Piagetin ö renmeye bakõ$õ $u örnekle açõklanabilir: Hayatõnda hiç koyun görmeyen bir çocuk, köye gidip koyunlarla kar$õla$tõ õ zaman, onlarõ köpek sanabilir. Çocuk koyunlarõ kendinde var olan köpek $emasõna yerle$tirir. Çocuk koyunlarla etkile$imde bulundukça, onlarõn köpeklerden farklõ oldu unu anlar. Ve dolayõsõyla köpek $emasõnda de i$iklik yapar. Belki koyunlar için ayrõ yeni bir $ema olu$turur. Piaget’e göre ö renme mevcut $emalarõ kullanarak bir olayõ özümleme ve $emada de i$iklik yapma sürecidir.
Piaget’in fikirlerinden etkilenen Kuhn bilimsel bilginin kesin ve de i$mez olmadõ õnõ, belirli bir zaman dilimi için bir çok bilim adamõnõn do a hakkõnda ortak $emalar yansõttõ õnõ belirtmi$tir.
Bir çok bilim adamõna göre bilgi gerçekler, teoriler ve metotlardan ibarettir ve bilimsel bilginin yapõsõ pek de i$mez. Bizler ise bilimsel bilgiyi bilim adamlarõnõn yazdõ õ kitap ve makalelerden elde ederiz. Kitaplar ve makalelerdeki bilgiler genellikle birbirlerine benzerdir çünkü bir çok bilim adamõnõn payla$tõ õ ortak dünya görü$ünü (paradigma) yansõtõr. Bizim bili$sel $emalarõmõz da bilim adamlarõnõn görü$lerine dayanõr. Örne in Newton fizi i, Darvin biyolojisi, Mendeleyev kimyasõ gibi.
Oysaki bilimin bu kadar rutin gözükmesi aldatõcõdõr, çünkü tarih boyunca bilim bir paradigmadan di erine de i$mi$tir. Örne in Copernic’in evren anlayõ$õ ortaça da Hõristiyanlõk’a dayanan dünya merkezli evren görü$ünün yerini almõ$tõr. Acaba neden de i$mi$tir?
Bilim adamlarõnõn u ra$õ bir yap bozu tamamlamaya çok benzer, nasõl insanlar fikirlerinde çeli$kiye dü$tüklerinde, bir anormalli in farkõna vardõklarõnda bu duruma çözüm bulmaya çalõ$õyorlarsa, bilim tarihinde de anormalliklere rastlanõr ve bilim adamlarõ çözüm bulmaya çalõ$õrlar.
Örne in Torricelli’den önce barometrede silindir içinde sõvõnõn yükselmesi olayõ fizikçiler tarafõndan “do anõn bo$luktan ho$lanmamasõ” $eklinde açõklanmaktaydõ. Torricelli, deniz seviyesinde yaptõ õ deneyde cõva dolu silindirin ters çevrildi inde üst kõsõmda “bo$luk” olu$tu unu göstererek bu fikri de i$tirmi$tir.
Bilimsel bilginin kesin olmadõ õnõ belirten Kuhn, insanlarõn ö renmeleriyle, bilimsel devrimler arasõnda benzerlik kurulmasõnõ önerir. !nsanlarõn bilimsel bilgiyi ö renirken, günümüz bilim adamlarõ tarafõndan kabul edilen bilgilerin yanõnda, bilim tarihindeki bilimsel yanlõ$larõn do asõnõ, nasõl ve neden de i$ti ini de anlamalarõ gerekti ini öngörür.
Piaget’in ve Kuhn’un fikirlerine katõlan Vygotsky bilgiye bireysel in$a yerine, kültürel bir üretim olarak bakmaktadõr. Ona göre insanõn ya$adõ õ toplum dünya görü$ünü büyük ölçüde etkilemektedir. !nsanõn entelektüel geli$iminin ana motoru kültürdür ve bu geli$imin mekanizmasõ yeti$kinler ve çocuklar arasõndaki sosyal etkile$imdir. Piaget insandaki ki$isel bilgi geli$imini ara$tõrmõ$, Vygotsky ise bu dü$ünceleri kültür hakkõnda yaptõ õ ara$tõrmalarla desteklemi$tir. Dilin kültürün geli$iminde ve de i$iminde büyük rolünün oldu unu vurgulamõ$tõr.
Piaget’in çocuklarõn dü$ünceleri üzerinde yaptõ õ çalõ$malardan sonra, ö rencilerin do a hakkõndaki fikirlerini inceleyen ara$tõrmalar yo unluk kazanmõ$tõr. Yapõlan ara$tõrmalar, her seviyedeki ö rencilerin do a hakkõnda bilim adamlarõnca kabul etti i fikirlerden farklõ birçok alternatif fikirlerinin oldu unu ortaya çõkarmõ$tõr. Genel olarak “yanlõ$ kavramalar” olarak isimlendirilen bu fikirler ö rencilerin çevrelerindeki do ayõ kendi ba$larõna gözlemlemelerinden ve
gözlemlerini onlara sõnõfta sunulan kavramlarla do ru $ekilde bütünle$tirememelerinden kaynaklanmaktadõr. Ö retmenler sõnõfta çok iyi bir ö retim yapsalar da en ba$arõlõ ö rencilerinde bile yanlõ$ kavramalarõn var oldu unu görmü$lerdir. Yapõlandõrõcõ yakla$õm bu ö renme farklõlõklarõnõ açõklayabilmektedir. Çünkü yapõlandõrõcõ yakla$õma göre ö retmen kafasõndakileri ö rencinin kafasõna do rudan aktaramaz, aksine ö renciler kendi kavramlarõnõ, kavramla ilgili daha önceden var olan bilgilerini kullanarak kendileri yapõlandõrmaktadõr.
Ö renciler ö renme ortamõna yanlõ$ kavramalarla geldiklerinde, sõnõfta kendilerine sunulan yeni kavramõ ya görmezlikten gelirler ya da kendilerinde halihazõrda var olan kavramla birle$tirerek yanlõ$ kavrarlar. Yõllar geçtikçe yanlõ$ kavramalar artar, birbirleriyle birle$irler ve çok büyük yanlõ$ anla$õlmalara sebebiyet verirler.
Kendi içinde tutarlõ olmayan ö renci fikirleri, e er ö renci yeni kavramõ anlamasõ için yeterli soyut dü$ünme yetene ine ve ön bilgiye sahipse, konu ö retmen tarafõndan uygun sürede ve ö rencilerin ilgilerini doyuracak $ekilde anlatõlõrsa de i$tirilebilir. Ama tutarlõ olan yanlõ$ kavramalarõn de i$mesi için bu yeterli de ildir. Ö renciler kendi kendilerine olu$turduklarõ fikirleriyle yüzle$meli ve bilimsel modeli anlamak için gerekli bilgiyi yeniden yapõlandõrmayõ denemelidir. Bunun için ö retmenler tarafõndan (i) ö rencilerin yanlõ$ kavramalarõnõn belirlenmesi, (ii) ö rencilerin, yanlõ$ kavramalarõyla yüz yüze gelmeleri için tartõ$ma ortamõnõn sa lanmasõ ve (iii) ö rencilerin bilimsel modellere dayanan bilgileri yeniden yapõlandõrmalarõ ve kabul etmeleri için kõlavuzluk etme a$amalarõndan olu$an kavramsal de i$im süreci izlenmelidir.
Yapõlandõrõcõ yakla$õmõn ilkelerini kullanarak etkili bir fen e itiminde $unlar önerilmektedir: (Colburn 2000)
1. Sorgulama fen ö retiminin merkezidir. Ö renciler laboratuvarda ve derste do rudan bilgilerin aktarõldõ õ ders kitaplarõnõ takip ederlerse önbilgilerini kullanmaz ve test etmezler. Bunun yerine ö rencilerin kendi ön bilgilerini kullanarak sorularõ cevaplamaya çalõ$tõklarõ aktiviteler denenmelidir. Böylece ö renciler kendi dü$üncelerinin kusurlarõnõ görmeye ba$layacaklar ve alternatif açõklamalara hazõr olacaklardõr.
2. !$birli ine dayalõ ö renme te$vik edilmelidir. Ö renciler birbirleriyle dü$ünceleri hakkõnda konu$tuklarõnda, bir ö rencinin bakõ$ açõsõnõ di erlerine açõklamasõ ö rencilerin dü$üncelerindeki problemleri görmelerine yardõm eder. Di er ö renciler meydan okuyucu sorular yöneltebilir veya alternatif fikirler üretebilir.
3. Ö retmen ö rencilere dü$ünmeleri için zaman vermelidir. Ö retmenin, ö rencilerin dünyaya nasõl baktõklarõnõ tespit etmek için yöneltti i “bana ne dü$ündü ünü söyle” veya “neye dikkat ettin?” gibi açõk uçlu sorular ö rencilerin kavramsal de i$imine yardõm eder. Bu tür sorularõ ö rencilerin cevaplamasõ daima kolay de ildir ve onlara zaman vermek gerekir.
4. Gösteriler yapmak ö renmeyi dü$ünmeye iter. Gösterilerin iki tipi dikkate de erdir.
a) Farklõ olaylar: Bu olaylarda sonuçlar ö rencilerin tahmin etti i gibi sonuçlanmaz. Ö renciler gördükleri $eyi açõklamaya çalõ$õrlar.
b) Tahminler: Ö retmen olay olmadan tahmin etmelerini ister. Böylece ö renciler ön bilgilerini kullanõrlar. Olay gerçekle$tirilerek dü$ünceler test edilir.
6. Testler ve kõsa cevaplõ sorularla ö rencilerin performanslarõ de erlendirilir.
Fen ö retmenleri yapõlandõrõcõ yakla$õma nasõl geçebilirler? Yager (1991) fen ö retmenlerinin içgüdüsel olarak kullandõklarõ ö renme yollarõnõ a$a õdaki gibi sõralamõ$tõr:
- Ö rencileri soru sormaya te$vik etmek ve dersi, ö rencilerin sorularõnõ ve fikirlerini kullanarak i$lemek.
- Ö rencilerin fikir ortaya atmalarõnõ kabul etmek ve cesaretlendirmek. - Ö rencilerin liderli ini desteklemek.
- Dersin i$lenmesinde ö rencilerin dü$üncelerini ve deneyimlerini kullanmak. - Ö rencilerin alternatif bilgi kaynaklarõnõ kullanmalarõnõ sa lamak
- Açõk uçlu sorular kullanmak ve ö rencilerin sorulan sorular ve verilen cevaplar üzerinde ayrõntõlõ tartõ$malarõnõ sa lamak.
- Ö rencilerin olaylarõn sebebi hakkõnda görü$ bildirmelerini ve neticeleri hakkõnda tahminde bulunmalarõnõ te$vik etmek.
- Konular i$lenmeden önce ö rencilerin konularla ilgili dü$üncelerini ortaya çõkarmak.
- Ö rencilerin birbirlerinin fikirleri hakkõnda kar$õt görü$ bildirmelerini te$vik etmek.
- Ortaya atõlan fikirlerin analizi ve yansõmalarõ için yeterli zamanõ ayõrmak, ö rencilerin üretti i her türlü fikre saygõ duymak.
- Kendi kendine analiz yapmayõ, ortaya atõlan dü$ünceleri destekleyecek gerçek delillerin toplanmasõnõ, yeni deneyimler ve deliller õ$õ õnda dü$üncelerin yeniden formüle edilmesini te$vik etmek.
2.3. Yanlõ$ Kavramalar
Ö renciler kendi kavramlarõnõ kendileri in$a ettikleri için, onlarõn kavramlarõ e itimcilerin sahip oldu u ve onlara sunmaya çalõ$tõ õ kavramlardan farklõ olabilir. Ön kavramalar, yanlõ$ kavramalar, alternatif çatõ, açõklayõcõ sistemler, toy inançlar, çocuk bilimi, toy teoriler, toy kavramalar, sezgisel inançlar, sezgisel bilim, ö renci bilimi gibi terimler bu ö renci kavramalarõnõ nitelendirmek için kullanõlmõ$tõr (Nakleh 1992, Boo 1998). Bu çalõ$mada bilim adamlarõnõn kabullerinden farklõ olan ö renci kavramalarõ, yanlõ$ kavramalar olarak isimlendirilmi$tir.
Comittee of Undergrade Science Education (1990) ö rencilerde var olan yanlõ$ kavramalarõ kaynaklarõna göre $öyle sõnõflandõrmõ$tõr:
1. Önyargõlara Dayalõ Kavramlar: Günlük deneyimlerde kökleri olan yaygõn yanlõ$ kavramalardõr. Örne in birçok insan tüm yer altõ sularõnõn õrmaklar $eklinde aktõ õnõ dü$ünür çünkü yeryüzünde gördü ümüz su õrmaklar $eklinde akar.
2. Bilimsel Olmayan !nançlar: Ö rencilerin bilimsel e itiminden farklõ olarak dini veya efsanevi (batõl inançlar) e itimine dayanõr. Örne in, bazõ ö renciler yeryüzü ve orada meydana gelen ya$am formlarõnõn kõsa geçmi$ini dini bilgiler vasõtasõyla ö renirler. Bu inançla ya$amõn daha uzun kökleri oldu unu savunan bilimsel görü$ arasõndaki fark ö retimde bir çok kere münaka$a konusu olmu$tur.
3. Kavramsal Yanlõ$ Anlamalar: Ö rencilerin önyargõya dayalõ yanlõ$ kavramlarõ ve bilimsel olmayan inançlarõ kullanmadan sadece bilimsel bilgiyi dü$ünmeleri sa landõ õnda ba$ gösterir. Örne in ba larda elektron yo unlu u fazlalõ õnõn kõsmen negatif yük sa ladõ õnõ bilen ö renciler, SCl2 molekülünde
kükürt atomlarõ üzerindeki e$le$memi$ elektron çiftlerinin kükürt atomumu kõsmen negatif yaptõ õnõ dü$ünebilirler.
4. Bölgesel Yanlõ$ Kavramalar: Günlük ya$antõmõzda ifade etti i anlamla, bilimsel ba lamda ifade etti i anlamõ farklõ olan kelimelerin kullanõlmasõyla ba$ gösterir. Örne in, ba kelimesinin günlük ya$antõdaki anlamõnõn kimyadakinden farklõ olmasõ, bazõ ö rencilerin ba yapan atomlarõ bir arada tutan $eyi ipli e benzetmelerine yol açabilir.
5. Gerçe e Dayalõ Yanlõ$ Kavramalar: Bu tür yanlõ$ kavramalar erken ya$larda ö renilen ve yeti$kinli e kadar de i$meden giden bilgilerdir. !lk okul ö rencilerinin güne$in dünya etrafõnda döndü ünü dü$ünmeleri örnek olarak verilebilir.
Nakleh (1992) tüm sevilerdeki ö rencilerin kimyayõ anlamak için çaba gösterdi ini fakat ba$arõlõ olamadõklarõnõ belirtmi$, bunun sebebi olarak da ö rencilerin kimyanõn temel konularõnõ kafalarõnda do ru yapõlandõrmamõ$ olmalarõnõ göstermektedir. Nakleh’e göre (1992) ö rencilerin atom ve molekül, molekül içi ve moleküller arasõ etkile$imler, kimyasal denge, kimyasal de i$im ve reaksiyon hõzõ gibi konulardaki yanlõ$ kavramalarõ genelde maddenin tanecikli, bo$luklu ve hareketli do asõnõ do ru anlamamalarõndan kaynaklanmaktadõr.
Maddenin tanecikli, bo$luklu ve hareketli yapõsõ hakkõnda ö renci fikirlerini belirlemek amacõyla çe$itli ülkelerde bir çok çalõ$ma yapõlmõ$tõr. Ye nidemir (2000) Türkiye'de ilkö retim 8. sõnõftaki ö rencilerle yaptõ õ mülakatlarda ö rencilerin bu konuda bir çok yanlõ$ kavramaya sahip olduklarõnõ ortaya çõkarmõ$tõr.
Mülakat yapõlan ö rencilerin bir ço unun hacmi ve kütlesi olmadõ õnõ dü$ündükleri, yer kaplamadõ õnõ sandõklarõ; göremedikleri, gaz oldu u ya da hafif oldu u için havanõn madde olmadõ õnõ dü$ünmü$lerdir. Bir kõsmõ da maddeyi sürekli olarak algõlamõ$, maddenin sonunda "hiçbir $ey kalmayana" kadar bölünece ini dü$ünmü$lerdir.
Maddeyi meydana getiren atomlarõn büyüklü ünü tebe$ir tozu, su damlasõ gibi gördükleri büyüklüklerle tanõmlamõ$lardõr. Farklõ fazlardaki maddelerin atomlarõnõn farklõ hacimde ve/veya kütlede olaca õnõ söylemi$lerdir. Atomlarõn özelliklerini, meydana getirdikleri maddenin makroskobik özellikleriyle e$le$tirerek atom para gibi düzdür, madde ezildi inde atomlarõ ezilir ya da parçalanõr, madde dondu unda atomlar da donar, atomlar renklidir, katõ ve sõvõlarda atomlar hareket etmez gibi cevaplar vermi$lerdir.
Bir çok ö renci fiziksel ve kimyasal de i$me sõrasõnda meydana gelen olaylarõ sezgilerini kullanarak açõklamõ$tõr. Örne in, atomlar canlõdõr ve su buharla$õnca moleküller ölür, demir paslandõ õnda demir atomlarõ çürür, su kaynadõ õnda su molekülleri kaybolur ya da hidrojen ve oksijen gazõna ayrõ$õr, su dondu unda su molekülleri ü$ür ve bir araya gelir, tuz çözündü ünde suya dönü$ür gibi.
Gabel (1999) kimyadaki bir çok kavramõn e itim sõrasõnda özet olarak sunuldu unu, bir çok kimya kavramõnõn ö renciler tarafõndan anla$õlmasõnda, ö rencilerin kimyanõn üç boyutu olan makroskobik, mikroskobik ve sembolik boyutlarõnõ tam olarak anlayõp bunlar arasõnda do ru ili$kiler kurmalarõnõn gerekti ini, bunun sa lanmasõ için de ö retmenler ve kitap yazarlarõ tarafõndan benzetmelerin ya da modellerin ço u zaman kullanõlmasõnõn zorunlu oldu unu belirtmi$tir.
Örne in element ile bile$ik arasõndaki farkõn genelde makroskobik seviyede izah edilmesi, ö rencilerin elementlerin nasõl bile$ikleri meydana getirdi i ve bu olayõn kimyasal anlamõnõ anlamamalarõna neden olmaktadõr. Element ile bile$ik arasõndaki farkõn sunulmasõnda kullanõlan aktiviteleri ço u zaman anlamak güçtür. Tuz, su, $eker ve kükürt maddelerin õsõtõlmasõnda, tuza hiçbir $ey olmaz, su kaynar
(ö rencilere göre yok olur), $ekerin moleküler yapõsõ de i$ir (ö rencilere göre yanar) ve kükürt erir ve ardõndan yanar. Yani model kullanmadan bu farkõ anlatmak zordur.
Aynõ durum fiziksel ve kimyasal de i$me için de söz konusudur. Ö rencilere göre fiziksel de i$me geri dönü$ümlü, kimyasal de i$me geri dönü$ümlü de ildir. Do ru cevap olan kimyasal de i$me sonunda farklõ karakterde yeni maddenin olu$masõndan asla söz edilmez. Ö rencilerin böyle dü$ünmesine yol açan yumurtanõn pi$mesi, odunun yanmasõ gibi bir çok örnek vardõr.
Madde makroskobik seviyede incelenece i gibi, mikroskobik seviyede de incelenebilir. Kimyacõlar maddeyi iki boyutta da temsil için sembolleri kullanõrlar. Örne in "Fe" simgesi bir demir atomu anlamõna gelece i gibi ve bir demir levha anlamõna da gelir. Ö rencilere kimyadaki bu üç boyutu anlamak ve ili$kilendirmek için laboratuvar çalõ$masõ yapmasõna izin vermek gerekir.
Kimya e itiminde ö rencilerin günlük ya$antõlarõndan tanõdõk olmadõklarõ maddelerin ö retmenler ve kitap yazarlarõ tarafõndan kullanõlmasõ ö rencilerin kavramsal anlamasõna ek bir engel te$kil eder. Sembol, mikroskobik ve makroskobik seviyeyi tam olarak birle$tiremediklerinden yeterli bir anlama olmaz. Oysa onlarõn günlük hayatta sõkça adõnõ duydu u ve inceleme fõrsatõ buldu u maddelerden bahsedilmesi anlamak için motive olmalarõna neden olacaktõr.
Kullanõlan dil de kimyayõ anlamada engel olabilir. Bazõ terimler kimyada ve günlük hayatta farklõ anlamdadõrlar. Örne in, "konsantre kahve", "koyu kahve", "a õzda çözünen $eker", "a õzda eriyen $eker", "terazi dengesi", "kimyasal denge". Amerika'da $eker, kola ve sütten hangileri saf maddedir sorusuna örneklemin %48'i do ru olarak sadece $eker derken, %40'õ hepsi demi$tir.
Son yõllarda, kimyanõn bir çok kavramõnda her seviyedeki ö renci dü$üncelerini belirlemek amacõyla çalõ$malar yapõlmõ$tõr.
Griffiths and Preston (1992) 12. sõnõf 30 ö rencilerle yaptõklarõ mülakatlarla su moleküllerinin yapõsõ, bile$imi, büyüklü ü, $ekli, a õrlõ õ, enerjisi, atomun yapõsõ, büyüklü ü, a õrlõ õ ve atomun animizmi (ö rencilerin atomu canlõ olarak dü$ünmeleri) konularõnda yanlõ$ kavramalarõnõn oldu unu tespit etmi$tir.
Ayas and Demirbas (1997) Türkiye'nin Karadeniz bölgesindeki lise 1., 2. ve 3. sõnõftaki ö rencilerin element, bile$ik, karõ$õm, fiziksel ve kimyasal de i$me kavramlarõnõ anlamalarõnda anlamlõ bir fark çõkmadõ õnõ, hatta seviye yükseldikçe anlamanõn dü$tü ünü belirlemi$lerdir. Uyguladõklarõ testteki açõklama bölümüne ço u ö renci detaylõ cevap vermek yerine, anlamsõz ya da tekrarlanan cevaplar vermi$tir. Bazõ ö renciler günlük hayattan tanõdõklarõ maddeleri (element, bile$ik ve karõ$õm) do ru olarak sõnõflandõramamõ$lardõr.
Ahtee and Varjola (1998) bir çok seviyedeki ö rencinin kimyasal reaksiyonlar hakkõndaki fikirlerini incelemi$. Ço u ö rencinin maddeye, sanki o mikroskobik dünyadaki objeymi$ (atom, molekül vs.) gibi davrandõ õnõ, fiziksel ve kimyasal de i$menin farkõnõ tam olarak anlamadõklarõnõ tespit etmi$tir.
Akku$ (2000) Türkiye'de Lise 2. sõnõf kimya ö rencileriyle yaptõ õ mülakatlar sonunda, ö rencilerin kimyasal denge konusunda bir çok yanlõ$ kavramaya sahip olduklarõnõ ortaya çõkarmõ$tõr. Akku$ (2000) bir çok ö rencinin kimyasal dengenin dinamik do asõnõ anlamadõ õnõ, kimyasal dengeyi günlük hayattaki statik denge gibi gördüklerini, tek yönlü reaksiyonlar ile çift yönlü reaksiyonlar arasõndaki farkõ açõklayamadõklarõ, denge sabiti, Le Chatelier prensibi, reaksiyon hõzõ konularõnõ yanlõ$ kavradõklarõnõ fark etmi$tir.
Bodner (1991) 132 mezun olmu$ üniversite ö rencisiyle yaptõ õ görü$melerde ö rencilerden kaynayan sudaki kabarcõklar nedir, sõcaklõk ile õsõ arasõndaki ili$ki nedir, õsõ korunur mu sorularõna cevap vermelerini ve cevaplarõnõ açõklamalarõnõ
istemi$tir. Ö rencilerin %20’si kaynayan sudaki kabarcõklarõn suda çözünmü$ hava, %5’i ise suyun parçalanmasõndan olu$mu$ oksijen ve hidrojen gazlarõ oldu unu söylemi$tir. Yine ö rencilerin %20 si madde õsõtõldõ õnda daima sõcaklõ õnõn artaca õnõ dü$ünmü$, hal de i$tirmelerde sõcaklõ õn sabit kalaca õnõ dü$ünememi$ ya da q=nC&T formülüne a$õrõ ba lanmõ$lardõr. %40’õ yanlõ$ olarak õsõnõn korunaca õnõ dü$ünmü$ sebep olarak da õsõnõn enerji oldu unu ve enerjinin daima korundu unu göstermi$tir.
Schmidt (1994) 7741 yüksek okul Alman ö rencisine 10 ayrõ konuda 154 test sorusu sormu$ ve ö rencilerden, stokiyometrik hesaplamalarla ilgili sorulara cevap verenlerden seçtikleriyle mülakat yapmõ$ ve ço u ö rencinin, test sorusunun do ru cevabõnõ do ru bulmu$ olmasõna ra men do ru olmayan çözüm yollarõnõ kullandõklarõnõ tespit etmi$tir. Schmidt, ö rencilerin kütle, mol sayõsõ ve molar kütle de erlerinden sadece ikisini göz önüne alma e iliminde olduklarõnõ ve en sõk yapõlan hatanõn kütle oranõnõ mol oranõna e$itlemek $eklinde oldu unu belirtmi$tir. Daha az yapõlan hatanõn molar kütle oranõnõ kütle oranõna veya mol oranõna e$itlemek oldu unu tespit etmi$tir.
2.4. Ö rencilerin Kimyasal Ba lar Konusundaki Yanlõ$ Kavramalarõ
Boo (1998) 12. sõnõf ö rencilerin kimyasal ba larõn do asõ ve kimyasal reaksiyonlardaki enerji de i$imleri konusunda bir çok alternatif kavrama sahip oldu unu göstermi$tir. Singapur’da 48 ö renciyle yapõlan ve her biri ortalama 60 dakika süren mülakatlarda, (1) havadaki sõcak bakõr, (2) mumun yanmasõ, (3) bunzen bekinin yanmasõ, (4) hidroklorik asit çözeltisine ma nezyumun ilave edilmesi, ve (5) sodyum klorür çözeltisine kur$un nitrat çözeltisinin ilave edilmesi olaylarõ hakkõnda ö rencilerin fikirleri alõnmõ$tõr.
Mülakatlarõn analizi sonunda ö rencilerin bu be$ olay hakkõndaki dü$ünceleri $u dört bakõ$ açõsõyla özetlenmi$tir.
1. Meydana gelen reaksiyonlarda girenler ve ürünlerin ne oldu unu tahmin etme:
Ö rencilerin ço u bu konuda iyi performans göstermi$lerdir.
2. Reaksiyonlardaki enerji de i$imini tahmin etme:
Ö rencilerin %7’si bu be$ olayda (reaksiyonda) da olu$an ba larõn kõrõlan ba lardan kuvvetli oldu u ve hepsinin ekzotermik oldu unu do ru olarak izah etmi$lerdir. 8 ö renci (%17) dõ$arõdan õsõ alan bütün reaksiyonlarõn endotermik oldu unu öne sürerek, õsõtõlan bakõrdan (olay 1) daha kuvvetli ba lara sahip bakõr oksit bile$i inin olu$amayaca õnõ söylemi$lerdir.
Ö rencilerin ço unun kimyasal ba lar konusunda yanlõ$ kavramalarõ bulundu undan, reaksiyonlardaki enerji de i$imini tahmin edememi$lerdir. 23 ö renci (%48) kimyasal ba lar kavramõ hakkõndaki dü$üncelerini günlük hayattaki “bir yapõnõn in$a edilmesi için enerji gerekir ve yapõnõn yõkõlmasõyla dõ$arõya enerji salõnõr” fikriyle birle$tirerek “ba yapõmõ enerji gerektirir ve ba kopmasõyla enerji açõ a çõkar” alternatif kavramõna sahip oldu u görülmü$tür. Ayrõca biyolojideki “yiyeceklerin vücutta reaksiyonlar sonunda parçalanarak õsõ açõ a çõkmasõ” ifadesinin õsõnõn ba kõrõlmasõ ve olu$masõ sonucu olu$masõ yerine yalnõzca yiyeceklerdeki ba larõn kopmasõyla olu$tu u fikrine yol açtõ õ vurgulanmõ$tõr.
Bazõ ö renciler de ba kõrõlmasõ ve ba olu$masõ olaylarõnõn ikisinde de enerjiye gereksinim oldu unu söylemi$lerdir. Dü$üncelerini ba larõn kopmaya ba$lamasõ için enerji gerekti i fakat ba kõrõlmasõ olayõnõn kendi kendine oldu u
sõrada enerji açõ a çõktõ õ $eklinde açõklamõ$lardõr. Ö renciler bu ifadeye okulda verilen ö retimle günlük hayattaki bilgileri birle$tirerek ula$mõ$ olmalõdõrlar.
3. Olaylarda meydana gelen de i$imin nasõl oldu u hakkõnda kavram ya da imaj olu$turma:
Mülakatlarda 28 ö rencinin (%58) iyonik ba ile kovalent ba õ ve bu ba larla di er ba larõ karõ$tõrdõklarõ gözlemi$tir. Bu konudaki çe$itli fikirler $öyledir:
(i) !yonik ba elektron payla$õmõ sonunda olu$ur ve kovalent ba da elektron alõ$veri$iyle ortaya çõkar.
(ii) Kovalent ba iki atom arasõnda bir elektronun payla$õmõyla olu$ur ve payla$õlan elektronu atomlardan biri hibe eder.
(iii) Çalõ$mada elektronegativite kavramõna sahip olmayan ö rencilere de rastlanmõ$tõr. Bunlar ma nezyum ve bakõr gibi metallerin klor ve oksijen gibi ametallerle kovalent ba yapabilece ini dü$ünmü$lerdir.
(iv) Bazõ ö renciler iki atom arasõndaki bir ba õn bir çift elektron içermesi gerekti i dü$üncesine a$õrõ ba lõlõk göstermi$ler (A–B gibi). !yonik ba õn nasõl gösterilece ini bilmediklerini söylemi$ler; bazõlarõ da iyonik ve metalik ba õn kovalent ba gibi gerçek bir ba olmadõ õnõ dü$ünmü$lerdir.
(v) Ö rencilerin bir kõsmõ iyonik ba õ moleküllerle açõklamõ$tõr. 15 ö renci (%31) hidroklorik asit çözeltisinde hidrojen ve klor iyonlarõ arasõnda iyonik ba õn oldu unu, sodyum klorür çözeltisinde sodyum ve klor iyonlarõnõn çiftle$mesiyle olu$an NaCl’lerin var oldu unu söylemi$tir.
(vi) Ö rencilerin küçük bir azõnlõ õ çözünme olayõ sõrasõnda iyonik ba õn koptu u ve pozitif yüklü sodyum iyonlarõnõn, negatif yüklü klor iyonlarõndan elektron kabul ederek nötralle$ece ini ifade etmi$tir.
Sadece 5 ö rencinin (%10) tüm kimyasal reaksiyonlardaki yürütücü kuvvetin sistemin serbest enerjisindeki azalma ya da evrenin entropisindeki artma oldu u görü$üne sahip oldu u görülmü$tür. Di erleri, genel bir yürütücü kuvvet dü$ünememi$ farklõ reaksiyonlar için farklõ kuvvetlerin var oldu unu sanmõ$lardõr.
Bazõ ö renciler tüm kimyasal reaksiyonlarõn olu$masõnda dõ$arõdan bir etkiye gereksinim oldu unu söylemi$lerdir. Örne in õsõyõ ula$tõran alev, reaksiyona girenlerden biri yürütücü kuvvettir dü$üncesi gibi. Örne in asit ve ma nezyumun reaksiyonunda yürütücü kuvvet asittir. Çünkü asit daha kuvvetlidir. Ba$ka bir dü$ünce de girenler arasõndaki reaktivite farkõnõn yürütücü kuvvet olmasõdõr. Örne in olay 5’de (çökelme reaksiyonu) en popüler cevap $öyle olmu$tur: “kur$un ve sodyum arasõndaki reaktivite farkõ yürütücü kuvvettir, çünkü sodyum daha reaktiftir, o kur$un nitrattaki kur$unun yerini alõr, sodyum nitrat olur ve ayrõlõrken kur$unun, kur$un klorürü olu$turmak için klorür ile birle$mekten ba$ka çaresi yoktur”. (%27)
Üniversite 1. sõnõftaki bazõ ö rencilerin de ba koptu unda enerji açõ a çõktõ õnõ dü$ündü ünü Hapkiewicz (1991) biyoloji derslerinde fark etmi$tir. Ona göre ders kitaplarõnda yer alan “ATP’de enerjice zengin ba lar bulunur” ve “besinleri meydana getiren moleküller enerji depo ederler” gibi ifadeler, ö rencilerin atomlar bir arada iken aralarõndaki ba larõn kopmasõyla birbirlerinden uzakla$arak enerji açõ a çõktõ õnõ dü$ünmelerine neden olmaktadõr. Ara$tõrmacõ ba õn kopabilmesi için enerji gerekti inin derslerde üzerinde durulmasõ gereken bir konu oldu unu söylemi$tir. Örne in ö rencilere ba koptu unda enerji açõ a çõktõ õnõ anlatmak için top çubuk modeli yapõlan bir molekülün ba larõnõ (çubuklar) koparmak için enerji harcamamõz gerekti ini, birbirini çeken mõknatõslarda oldu u gibi ba yapan atomlarõ da ayõrmak için enerji vermemiz gerekti ini ya da laboratuvarda hidratize su içeren bir katõnõn õsõtõlmasõyla ba lõ su moleküllerinin uzakla$tõrõlabilece ini göstermek gibi aktivitelerin yapõlmasõnõ önermi$tir.
Peterson, Treagust and Garnett (1989) kovalent ba ve yapõ hakkõnda ö renci dü$üncelerini belirlemek amacõyla geli$tirdikleri te$his testini Avustralya’da 11.
sõnõftaki 159, 12. sõnõftaki 84 olmak üzere toplam 243 ö renciye uygulayarak ö rencilerin bu konudaki yanlõ$ kavramalarõnõ ortaya çõkarmõ$lardõr.
Hazõrlanan te$his testindeki her soru iki basamaktan meydana gelmi$tir. Birinci basamak ö rencinin konu hakkõndaki içerik bilgisinin sorgulandõ õ çoktan seçmeli bir sorudan, ikinci basamak ise ö rencinin birinci basama a verdi i cevabõn sebebini soran dört seçenekten olu$maktadõr. !kinci basamaktaki seçeneklerden biri do ru kavramõ verirken, di er seçenekler alternatif kavramõ göstermi$tir. Te$his testi ba polaritesi, molekül $ekli, molekül polaritesi, örgü, moleküller arasõ etkile$imler ve oktet kuralõ hakkõnda toplam 15 sorudan olu$mu$, Cronbach % güvenirli i 0,73 olarak ölçülmü$tür.
Ö renciler sorularõn içerik bilgisini ölçen birinci basama õnõ yüksek oranda (11. sõnõf: %11’den %99’a; 12. sõnõf: %40’dan %100’e) cevaplarken, sorularõn her iki basama õnõ da do ru cevaplayan ö rencilerin sayõsõnõn (11. sõnõf: %10’dan %57’ye; 12. sõnõf: %22’den %78’e) daha az oldu u görülmü$tür. Kovalent ba ve yapõ hakkõnda ö rencilerin %20’sinden fazlasõnda tespit edilen yanlõ$ kavramalar $öyledir:
Yüzdesi Yanlõ$ kavramalar
11. sõnõf 12. sõnõf Ba Polaritesi
1. Bütün kovalent ba larda elektron çifti e$it payla$õlõr. 33 23 2. Bir ba õn polaritesi ba a katõlan her bir atomun de erlik
elektronlarõnõn sayõsõna ba lõdõr. 22 ---
3. !yonik yük (atomun de erli i)ba õn polaritesini belirler. 26 --- Molekül #ekli
1. Bir molekülün $eklinde etken faktör ba lar arasõndaki e$it
2. Ba polaritesi molekülün $eklini belirler. 23 27 3. SCl2 tipi moleküllerin V $eklinde olmasõnõn nedeni ba a
katõlmayan elektron çiftleri arasõndaki itmedir. --- 22 Moleküller Arasõ Kuvvetler
1. Moleküller arasõ kuvvetler molekül içi kuvvetlerdir. --- 23 2. Sürekli yapõdaki kovalent katõlarda (elmas gibi) kuvvetli
moleküller arasõ kuvvetler vardõr. 48 33
3. Bir maddenin biçimi de i$ti inde kovalent ba lar kõrõlõr. 49 --- Molekül Polaritesi
1. Apolar moleküller, moleküldeki atomlar benzer
elektronegativiteye sahip oldu unda olu$ur. 40 34
2. OF2 molekülü, oksijen üzerinde ba a katõlmayan elektron
çiftleri kõsmen negatif yük olu$turdu u için polardõr. 32 --- Oktet Kuralõ
1. Azot ba yaparken 5 elektronunu da payla$abilir. 27 --- Örgü
1. Bazõ moleküler katõlarõn yüksek viskozitelerinin nedeni
sahip olduklarõ kovalent örgüdeki kuvvetli ba lardõr. 27 ---
Peterson and Treagust (1989) kovalent ba ve yapõ hakkõnda 12. sõnõf ö rencilerde bir takõm yanlõ$ kavramalarõn oldu unu bildirmi$tir. Avustralya’da 84 ö renci üzerinde yaptõklarõ çalõ$mada $u sonuçlara rastlanmõ$tõr:
Ba polaritesi: Ö rencilerin %23’ünün do ru olarak elektron payla$õmõ ile kovalent ba arasõnda ilgi kurduklarõ görülmü$tür. Fakat ço u ba polaritesine elektronegativitenin etki edece ini ve e$it olmayan elektron çifti payla$õmõnõn ba polaritesini meydana getirece ini dü$ünmemi$tir.
Molekül $ekli: Ö rencilerin %78’i elektron çifti itme teorisinin prensiplerini anladõ õnõ test sorularõ üzerinde gösterirken, bazõ sorular gerçekte bu konuda üç yanlõ$ kavramanõn oldu unu ortaya çõkarmõ$tõr. Ö rencilerin %25’i ba lar arasõndaki etme sonucunda SCl2’nin $eklinin do rusal olaca õnõ söylemi$tir. Bu dü$ünceyi
payla$an ö renciler ba yapmayan elektron çiftlerinin molekülün $ekline etki edece ini dü$ünmemi$tir. Ö rencilerin %22’sinde rastlanan ikinci yanlõ$ kavrama sadece ba a katõlmayan elektron çiftlerinin, SCl2’nin “V” $eklini belirledi i
yönündedir. Üçüncü yanlõ$ kavrama ö rencilerin molekül $ekline karar verirken ba larõn polaritesini dikkate almalarõdõr. Örne in ö rencilerin %27’si NBr3
molekülünün $eklini bulmaya çalõ$õrken N–Br ba larõnõn polaritesinin molekülün $eklini belirleyece ini dü$ünmü$lerdir. Ba$ka bir soruda, ö renciler COCl2
molekülünün $ekline C=O ba õnõn polaritesinin dikkate de er etkisi oldu unu dü$ünmü$lerdir.
Molekül polaritesi: Ö rencilerin %40’õndan fazlasõ molekül polaritesi ile ilgili kavramlarõ anlamõ$lardõr. Bununla beraber bir molekülün polaritesini belirlemeleri istendi inde ö rencilerin %34’ü molekülün polaritesinin sadece onu meydana getiren atomlarõn elektronegativiteleri arasõndaki farka ba lõ oldu unu dü$ünmü$lerdir. Ö rencilerin %32’si ise SCl2 molekülünde kükürt atomu üzerindeki
ba a katõlmayan elektron çiftinin, bu atomu kõsmen negatif yapaca õnõ dü$ünmü$lerdir.
Moleküller arasõndaki kuvvetler: Ö rencilerin %23’ü moleküller arasõndaki etkile$imleri yanlõ$ olarak molekül içi etkile$imler gibi belirtmi$ler ve ö rencilerin %33’ü sürekli yapõdaki kovalent katõlarda (elmas gibi) moleküller arasõ kuvvetlerin olabilece ini dü$ünmü$tür. Ö renciler moleküller arasõ etkile$imlerin büyüklü ü ile maddenin erime ve kaynama noktasõ arasõnda ili$ki oldu unun farkõna varmõ$lardõr. Buna ra men bazõ ö renciler moleküller arasõ kuvvetleri kovalent ba larla e$itlemi$ler ve kovalent ba õn $iddeti ile moleküller arasõ kuvvetlerin $iddetinin farklõlõ õnõn farkõnda olamamõ$lardõr.
Oktet kuralõ: Ö rencilerin %74’ü oktet kuralõnõn prensibini anlamõ$lar fakat uygularken bir ametal atomunun yapaca õ kovalent ba õn sayõsõnõ onun de erlik kabu undaki elektronlarõn sayõsõna e$itlemi$lerdir. Ö rencilerin %20’si N2Cl4
molekülündeki azot atomunun 5 elektronunu da payla$aca õnõ dü$ünmü$tür.
Tan and Treagust (1999) Singapur’daki 14-16 ya$larõndaki kimya ö rencilerinin kimyasal ba lar konusunu nasõl anladõklarõnõ incelemi$ ve sahip olduklarõ alternatif kavramlarõ bildirmi$tir. Peterson (1989)’un 16 – 18 ya$larõndaki Avustralyalõ ö rencilerin kovalent ba ve yapõ hakkõndaki alternatif kavramlarõnõ tespit etmek için geli$tirdi i te$his testinin, Singapur’da kimyasal ba lar konusu daha özet bir $ekilde verildi inden bu ö rencilere uygun olmadõ õna karar verilmi$tir. Tan (1994) tarafõndan Singapur’da 14–16 ya$larõndaki ö rencilerin alternatif kavramalarõnõ belirlemek için iki basamaklõ çoktan seçmeli bir te$his testi geli$tirmi$tir. Test kimyasal ba lar konusundaki beyansal bilgilerin listesine ve kavram haritasõna dayandõrõlmõ$tõr. !ki pilot çalõ$ma sonunda, iki deneyimli kimya ö retmeni ve bir fen e itimcisi tarafõndan geçerli i onaylanarak teste son hali verilmi$tir.
Dokuz sorudan olu$an test 1998 yõlõnda 119 ö renci üzerinde uygulanmõ$tõr. E er ö renciler testte yanlõ$ cevap ve/veya yanlõ$ sebebi seçtiklerinde o konuda alternatif kavramalarõnõn oldu u kabul edilmi$tir. Ö rencilerin %10’undan fazlasõnda rastlanan alternatif kavramalar $unlardõr:
Ba :
1. Metaller ve ametaller molekülleri meydana getirirler. (%80,4)
2. Metaller ve ametaller zõt yüklü iyonlardan meydana gelen molekülleri olu$turmak için birle$irler. (%46,1)
3. Bir metalin ve bir ametalin atomlarõ molekül olu$turmak için elektronlarõnõ payla$õrlar. (%22,5)
4. Metal, ametal ile kovalent ba olu$turmak için ba yapar. (%18,0) 5. Metaller ve ametaller kuvvetli kovalent ba lar olu$tururlar. (%14,3)
6. !yonik bile$ikler, kovalent ba larla olu$an moleküllerden meydana gelmi$lerdir. (%20,0)
7. !yonik ba da, transfer edilen elektron sayõsõ sadece ametal atomunun oktetini tamamlamasõ için gerekli elektron sayõsõna ba lõdõr. (%10,0)
Örgü:
1. Bir makromolekül, kovalent ba larla birle$en moleküllerden olu$ur. (%13,7) 2. Bir elementin atomlarõ kovalent ba la birbirlerine ba landõklarõnda, makromoleküller meydana getirirler. (%12,4)
3. Moleküler bir katõnõn yüksek viskozitesinin nedeni kovalent ba larla birle$mi$ atomlarõn olu$turdu u katmanlardõr. (%17,8)
4. Basit moleküler katõlar, sadece 2 – 4 arasõndaki atomlardan olu$mu$ küçük moleküllerden meydana gelir. (%11,3)
Moleküller arasõ ve molekül içi kuvvetler:
1. Metaller ve ametaller aralarõnda zayõf kuvvetler bulunan molekülleri meydana getirirler. (%24,5)
2. Birçok makromolekülde kuvvetli moleküller arasõ kuvvetler vardõr. (%61,8)
3. Bir makromolekül aralarõnda zayõf kuvvetler bulunan moleküllerden meydana gelir. (%10,9)
4. Moleküller arasõ etkile$imlerin büyüklü ü, molekül içindeki kovalent ba larõn kuvveti tarafõndan belirlenir. (%21,4)
5. Madde faz de i$tirdi inde kovalent ba lar kopar. (%21,4)
6. Moleküler katõlarda, moleküller arasõnda zayõf kovalent ba lar vardõr. (%24,8)
Grafitin elektrik iletkenli i:
1. Grafit elektri i iletir. Çünkü birbirleri üzerinde kayan tabakalara sahiptir. (%21,5) 2. Grafit elektri i iletir. Çünkü grafitteki bazõ karbon atomlarõ, delokalizedir ve onlar elektri i iletirler. (%31,4)
Ö rencilerin molekül geometrisi ve molekül polaritesi hakkõndaki güçlüklerini Furio and Calatayud (1996) ortaya koymu$tur. Hazõrladõklarõ 10’u molekül geometrisi ve 6’sõ molekül polaritesi hakkõnda olan 16 açõk uçlu sorudan olu$an testi, !spanya’da 12. sõnõfta bulunan 85, üniversite birinci sõnõftaki 151 ve üniversite üçüncü sõnõftaki 100 ö renciye uygulamõ$lardõr.
Örneklemde yer alan bir çok ö rencinin molekül geometrisini tahmin ederken merkez atomun nasõl seçilece i, onun de erlik kabu unun nasõl tamamlanaca õ ve Lewis yapõsõnõn nasõl çizilece i konusunda problemleri oldu u ortaya çõkmõ$tõr. Ö renciler merkez atom sadece ba yapan elektronlara sahip oldu unda, molekül geometrisi tetrahedral oldu unda ve merkez atomun sahip oldu u elektron sayõsõ elektron sayõsõ üç ya da daha az oldu unda hata yapmamõ$lardõr. Genelde molekül geometrisini Lewis yapõsõyla özde$le$tirmi$ler bazõlarõ da molekül geometrisini ba yapan atomlar arasõndaki itmenin belirleyece ini belirtmi$tir.
Ö rencilerden bir molekülün polaritesini tahmin etmeleri istendi inde, bazõlarõ sadece molekül $eklini dikkate almõ$lar, simetrik moleküllerin apolar asimetrik moleküllerin polar olaca õnõ dü$ünmü$lerdir. Bazõlarõ da sadece ba polaritesini dikkate alarak polar ba lar (ya da elektronegativiteleri farklõ atomlar) içeren moleküllerin polar, benzer elektronegativiteye sahip moleküllerin apolar oldu unu ifade etmi$lerdir. Molekülde ba a katõlmayan elektron çiftlerinin ait oldu u atomu kõsmen negatif yaparak polariteye etki etti ini dü$ünen ö rencilere de rastlanmõ$tõr.
Purser’e (1999) göre Lewis yapõlarõ orbitallerin kullanõmõyla ilgili olmadõ õndan moleküllerin elektronik yapõsõnõn tahmininde kullanõlamaz. Lewis yapõsõ bize molekül polaritesi, ba uzunlu u, ba açõsõ ve ba kuvveti gibi özelliklerde bilgi vermez. Lewis yapõsõ sadece oktet kuralõna uyan 2. periyot atomlarõnõn meydana getirdi i moleküllerdeki atom sayõlarõ hakkõnda bilgi verebilir.
3. periyottaki elementlerin atomlarõ moleküllerinde oktet kuralõna uymayabilirler bu yüzden Lewis yapõsõ yazõlamaz.
Birk and Kurtz (1999) çe$itli sevilerdeki ö rencilerin kovalent ba lar ve yapõ hakkõnda sahip olduklarõ yanlõ$ kavramalarõ ortaya çõkarmõ$lardõr. Yapõlan çalõ$mada Peterson, Treagust and Garnett (1989) tarafõndan geli$tirilen kovalent ba ve yapõ hakkõndaki te$his testi yüksek okul ilk yõl birinci dönemde 244, ikinci dönemde 271 ve ileri dönemlerde 62, yeni mezun olmu$ 34, eski mezunlardan 55 ve fakülte elemanlarõndan 21 denek üzerinde uygulamõ$lardõr. Çalõ$ma sonunda deneyimli ö rencilerin bu konuda daha az yanlõ$ kavramaya sahip oldu u ortaya çõkmõ$tõr. Fakat fakülte elemanlarõnda bile bilgi ile kavrama arasõndaki bo$lu un devam etti i görülmü$tür. Çalõ$mada ö rencilerde tespit edilen yaygõn (%10’dan fazla) yanlõ$ kavramalar $öyledir:
Molekül $ekli:
1. Bir molekülün $eklini en uygun ba yapan elektron çiftleri arasõndaki itme belirler. 2. Bir molekülün $eklini en uygun ba yapmayan elektron çiftleri arasõndaki itme belirler.
Ba polaritesi:
1. Bütün kovalent ba larda elektron çiftleri e$it bir biçimde payla$õlõr.
2. !yonik yük (elementlerin iyonik bile$iklerinde aldõ õ yük, O-2, F-1 gibi) ba polaritesini belirler.
Molekül polaritesi
1. Apolar moleküller, sadece molekülü meydana getiren atomlar benzer elektronegativiteye sahip oldu unda olu$ur.
Taber (1997) iyonik ba konusunda yaptõ õ mülakatlarõn ve 370 ö renciye sundu u do ru yanlõ$ testinin sonucunu yayõnlamõ$tõr. Taber (1997) çalõ$masõnõn ba$langõcõnda çe$itli kimyasal yapõlar (atom, molekül, örgü) konusunda !ngiltere’de A-düzey kimya ö rencileriyle her biri bir saat süren mülakatlar yapmõ$tõr. Mülakat verileri, iyonik ba tartõ$õlõrken ortaya konan ö renci yorumlarõyla benzerlikler oldu unu ortaya çõkarmõ$tõr. Ö rencilerin iyonik ba a kar$õ iki farklõ bakõ$ açõsõ oldu u ortaya çõkmõ$tõr. Bunlar bilim adamlarõ tarafõndan kabul edilen iyonik örgü fikri ve ö rencilerin iyonik ba konusunda ders kitaplarõndan okumadõklarõ ve ö retmenlerinden dinlemedikleri halde kafalarõnda olu$turduklarõ moleküler örgü fikridir.
Ö rencilerin iyonik ba õ açõklarken kullandõklarõ moleküler örgü $udur: Bu örgüde, NaCl bile$i indeki Na+ve Cl- iyonlarõ etraflarõndaki di er altõ iyonla e$it olarak etkile$mezler. Bunun yerine örgü “NaCl molekülleri” denilen çift iyonlardan meydana gelir. Yani bir zõt yüklü iyon çiftindeki iyonlar arasõndaki etkile$im, di er iyon çiftleri arasõndaki etkile$imden farklõ algõlanõr. Molekül terimi ö renciler tarafõndan kullanõlõr ya da kullanõlmayabilir fakat onlar yorumlarõnda “molekül gibi iyon çifti” dü$üncesini kastederler. Moleküler örgü fikrinde odak noktasõ, örgüde kom$u kar$õt yüklü iyonlar arasõndaki etkile$im yerine iyonik ba meydana gelirken sodyumdan klora olan elektron transferi olayõndadõr. Atomlarõn de erlik elektronlarõ iyonik ba õn sayõsõnõ belirler. Örne in sodyum atomu sadece bir elektron ba õ$layabilir, dolayõsõyla o sadece (iyonik ba meydana gelirken) elektronunu verdi i klor atomuyla bir ba yapar.
Taber (1997) mülakat çalõ$malarõna dayalõ olarak 30 soruluk bir tarama testi hazõrlamõ$ ve bunu !ngiltere’de 14-16 ya$larõnda 157, 16-19 ya$larõnda 213 olmak üzere toplam 370 ö renciye yöneltmi$tir. Sonuçlar $öyle özetlenebilir:
De erlik: Baskõn cevap sodyum ve klorür iyonlarõnõn sadece bir iyonik ba yapabilece i yönünde olmu$tur. Birço u sodyum ve klorun kom$u atomlarla ba yapaca õnõ söylerken cevaplarõn üçte biri bir ba yaptõ õdõr.
Olay: Olaydan kasõt, taneciklerin nasõl yüklendi idir. Bu nosyona göre iyonik ba elektron kazanan ve kaybeden iyonlar arasõndaki elektron alõ$veri$iyle olu$maktadõr. Bir çok ö renci iyonik ba õn metaller ile ametallerin dõ$ kabuklarõnõ doldurmak için elektron alõ$veri$i yapmasõ oldu unu belirtmi$tir. Benzer $ekilde cevaplayanlarõn ana kõsmõ iyonik ba õn zõt yüklü iyonlardan meydana geldi ini belirtmesine ra men, yine de ba olmasõ için elektron alõ$veri$i olmasõ gerekti ini söylemi$tir. Bir çok ö renci bir klor iyonunun elektron aldõ õ sodyum iyonuyla ba yaptõ õnõ dü$ünmü$lerdir.
Etkile$im: Örneklemdekilerin üçte birinden fazlasõ “bir pozitif iyonun her hangi bir kom$u negatif iyonla ba yapabilece ini” dü$ünmemi$lerdir. Cevaplarõn %40’õ bir klorür iyonunun sadece bir sodyum iyonunu ba yaparak çekti i ve di er sodyum iyonlarõyla etkile$ti i yönünde olmu$tur.
Molekül Dü$üncesi: Birçok ö renci, onlara sunulan ve Na+ ve Cl- iyonlarõnõn yuvarlaklarla gösterildi i diyagramda, birçok NaCl moleküllerinin oldu unu dü$ünmü$lerdir. Üçte birinden fazlasõ her bir moleküldeki iyonlar arasõnda bir ba oldu u fakat moleküller arasõnda ba olmadõ õnõ belirtmi$tir.
Butts and Smith de (1987) Avustralya’da iyonik ba õn ö renciler tarafõndan anla$õlmasõ üzerine yaptõklarõ çalõ$mada $u bulgulara eri$mi$lerdir:
1. Birçok ö renci sodyum ve klorürü iyonik bir ba la birle$tirmi$lerdir.
2. Ö renciler sõklõkla gönüllü olarak, ba õn nedeni olarak sodyumdan klora do ru elektron transferini göstermi$lerdir.
3. Bir ço u NaCl moleküllerinden söz etmi$lerdir. (10/28)
1. NaCl katõsõnõn içerinde kovalent ba larla bir arada duran moleküller vardõr.
2. Sodyum ve klor atomlarõnõ bir arada tutan kuvvetler mevcuttur ve böylece sodyum klorür molekülleri olu$ur. Ama kristali bu moleküller arasõndaki iyonik ba olu$turur.
3. !yonik ba õ ve be$ fiziksel ba õ “top-çubuk” modelindeki çubuklar temsil eder. 4. Modelin merkezindeki klorür yedi çubukla çevrilidir, altõ de ildir. Çünkü klor en dõ$ kabu unda yedi elektron içerir.
5. Sodyum iyonlarõ ve klor iyonlarõ sadece suda solvatize oldu unda ya da katõya elektrik akõmõ verildi inde birbirlerinden ayrõlõrlar.
DeKock’e (1987) göre zõt yüklü iyonlar arasõndaki etkile$im olan iyonik ba , tanõmlanmasõ en kolay ba dõr. Basit moleküllerden meydana gelmeyen iyonik katõlarõn nasõl olu$tu unun anla$õlmasõ için gaz fazõndaki sodyum ve klor atomlarõ arasõnda meydana gelen reaksiyonu anlamak yeterli olacaktõr.
Posada (1997) !spanya’da 10., 11. ve 12. sõnõf kimya ö rencilerinin metallerin iç (atomik) yapõsõ ve metallerin elektri i iletmesi konusunda sahip olduklarõ kavramlarõ ortaya çõkarmõ$tõr. Örneklemdeki ö rencilere
1. demir çivinin iç yapõsõnõn çizilmesi,
2. atomik boyutta kalsiyumun 10 taneci inin çizilmesi ve
3. bir elektrik devresinde metalin elektrik akõmõnõ neden iletti inin
soruldu u üç sorudan olu$an açõk uçlu test sunmu$tur. 10. sõnõftaki ö renciler maddenin tanecikli yapõsõnõ derste i$lemi$ler fakat kimyasal ba lar konusunu görmemi$lerdir. 11. ve 12. sõnõftaki ö renciler ise sorular yöneltildikten bir ay önce kimyasal ba lar konusunu i$lemi$lerdir. Ara$tõrmacõ sorular yönelttikten bir ay sonra ö rencilerle teste verdikleri yanlõ$ cevaplarõ dikkate alarak 20 – 30 dakikalõk mülakatlar yapmõ$tõr.
10. sõnõftaki ö rencilerin %37’si ve 11. sõnõftaki ö rencilerin %5’i demir metalini tanecikli ve bo$luklu model ile de il, sürekli modelle ifade etmi$tir. Ayrõca
