GAZİ ÜNİVERSİTESİ EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
ORTAÖĞRETİM FEN VE MATEMATİK ALANLAR EĞİTİMİ ANA BİLİM DALI KİMYA EĞİTİMİ BİLİM DALI
KİMYA ÖĞRETMEN ADAYLARININ KİMYASAL REAKSİYONLAR KONUSUNDA ZİHİNSEL MODELLERİNİN BELİRLENMESİ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
Hazırlayan Gözde YÜCE
Ankara Haziran, 2013
EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
ORTAÖĞRETİM FEN VE MATEMATİK ALANLAR EĞİTİMİ ANA BİLİM DALI KİMYA EĞİTİMİ BİLİM DALI
KİMYA ÖĞRETMEN ADAYLARININ KİMYASAL REAKSİYONLAR KONUSUNDA ZİHİNSEL MODELLERİNİN BELİRLENMESİ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
Gözde YÜCE
Danışman
Prof. Dr. Basri ATASOY
Ankara Haziran, 2013
ii
JÜRİ UYELERİNİN İMZASI
Gözde YÜCE ’nin “KİMYA ÖĞRETMEN ADAYLARININ KİMYASAL REAKSİYONLAR KONUSUNDA ZİHİNSEL MODELLERİNİN BELİRLENMESİ” başlıklı tezi 13.06.2013 tarihinde, jürimiz tarafından Kimya Eğitimi Anabilim Dalında Yüksek Lisans Tezi olarak kabul edilmiştir.
Adı Soyadı İmza
Üye (Tez Danışmanı) : Prof. Dr. Basri ATASOY
Üye : Prof. Dr. Ziya KILIÇ
iii TEŞEKKÜR
Derslerine katılmaktan ve birlikte çalışmaktan onur duyduğum, çalışmamın her adımında benden yardımlarını, desteğini, sabrını ve bilgisini esirgemeyen değerli hocam Sayın Prof. Dr. Basri ATASOY ’a,
Öğrenim hayatımda çok önemli yerleri ve katkıları bulunan değerli hocalarım Sayın Prof. Dr. Ziya KILIÇ ve Sayın Prof. Dr. Yüksel TUFAN ’a,
Araştırmam boyunca bana destek olan, yardımlarını ve önerilerini eksik etmeyen değerli arkadaşım ve hocam Sayın Arş. Gör. Burcu ULUTAŞ ’a,
Benimle çalışmayı kabul ederek bana zamanlarını ayıran öğretmen adaylarına,
Çalışmalarım sırasında benden desteklerini ve hoşgörülerini esirgemeyen başta tüm amirlerim olmak üzere sevgili mesai arkadaşlarıma,
Ayrıca bugünlere gelmemi sağlayan, her zaman yanımda olduklarını bildiğim, kızları olmaktan gurur duyduğum, en değerli ve en büyük hazinem canım ailem annem Huriye KANDEMİR ’e, babam Salih KANDEMİR ’e ve ailemizin neşe kaynağı kardeşim Hülya KANDEMİR ’e,
Sevgisi, ilgisi, dostluğu ve desteğiyle her zaman yanımda olan ve bana mutluluk veren sevgili eşim Mehmet Afşın YÜCE ’ye, ilgisi ve anlayışı ile bana destek olan, tecrübe ve önerilerini içtenlikle benimle paylaşan annem Ülkü YÜCE ’ye ve çalışmam boyunca beni dinleyen, bana destek olan herkese sonsuz teşekkür ederim.
iv ÖZET
KİMYA ÖĞRETMEN ADAYLARININ KİMYASAL REAKSİYONLAR KONUSUNDA ZİHİNSEL MODELLERİNİN BELİRLENMESİ
YÜCE, Gözde
Yüksek Lisans, Kimya Eğitimi Bilim Dalı Tez Danışmanı: Prof. Dr. Basri ATASOY
Haziran–2013
Bu araştırmanın amacı, Kimyasal Reaksiyonlar konusunda kimya öğretmen adaylarının zihinsel modellerini yarı yapılandırılmış mülakat yoluyla ortaya koymak ve elde edilen veriler doğrultusunda varılan sonuçları değerlendirmektir. Bu amaç doğrultusunda nitel bir araştırma modeli olan durum çalışması yöntemi kullanıldı. Elde edilen verilerin analizinde ise özellikle gözlem ve görüşmelerden elde edilen verilerin analizinde kullanılan içerik analizi metodu kullanıldı.
Araştırma, 2012-2013 öğretim yılında, Kimyasal Reaksiyonlar konusu ile ilgili hazırlanan ve 6 ana başlık, 21 hedef kavram ile 44 sorudan oluşan görüşme formu kullanılarak, Gazi Üniversitesi Kimya Öğretmen adaylarıyla (N=9) yürütüldü. Görüşme formuyla yapılan yarı yapılandırılmış mülakatlardan elde edilen verilerle, katılımcıların kimyasal reaksiyonlar konusundaki görüşleri ve zihinsel modelleri incelenmiştir. Belirlenen modeller, bilim insanları tarafından kabul görmüş bilimsel modellerle karşılaştırılarak bilimsel modele uygun olup olmadığı tartışılmış ve katılımcılardaki zihinsel modellerden benzer olanlar gruplandı.
Çalışmanın sonuçlarına göre, katılımcılarda kimyasal reaksiyonlar konusunda bilimsel modellere uygun zihinsel modellerin yanında, karmaşık ve bilimsel modellere uygun olmayan çeşitli zihinsel modellerin de olduğu belirlendi. Katılımcılarda, farklı zihinsel modellerin ortaya çıkmasında öğrencilerin ön kavramlarının ve şekilsel olarak modelleme yapabilme yeteneklerinin etkili olduğu belirlendi.
v ABSTRACT
ANALYSIS OF PRE-SERVICE CHEMISTRY TEACHERS' MENTAL MODELS RELATED TO CHEMICAL REACTIONS
YÜCE, Gözde
Master, THE DEPARTMENT OF CHEMISTRY EDUCATION Thesis Advisor: Prof. Dr. Basri ATASOY
June- 2013
The aim of the present study is to investigate pre-service chemistry teachers' mental models related to chemical reactions through semi-structured interviews and evaluate the findings. To this end, the case study method, a qualitative method was employed. Content analysis, which is specifically used in observation and interviews was adopted in the analysis of the data collected.
Data were collected through an interview form which had 6 main headings, 21 objectives and 44 questions on chemical reactions. The participants comprised pre-service teachers (N=9) studying chemistry teaching at Gazi University. On the basis of data collected by means of semi-structured interview, the participants' views on chemical reactions and cognitive models were examined. The selected models were compared with the scientific models approved by scientists in order to understand whether they comply with the scientific model and the ones which were similar to that of the participants were grouped.
The results revealed that the participants' mental models of chemical reactions were appropriate to scientific models while some models which complex and inappropriate to scientific models. It was determined that participants' formation of preliminary concepts and ability to do formal modeling was effective over the emergence of different mental models.
vi İÇİNDEKİLER Sayfa No JÜRİ ÜYELERİNİN İMZASI ... ii TEŞEKKÜR ... iii ÖZET ... iv ABSTRACT ... v İÇİNDEKİLER ... vi
TABLO VE ŞEKİLLERİN LİSTESİ ... ix
1. GİRİŞ ... 1 1.1. Problem ... 2 1.1.1. Problem Cümlesi ... 3 1.1.1.1. Alt Problemler ... 3 1.2. Amaç ... 4 1.3. Önem ... 4 1.4. Varsayımlar ... 5 1.5. Sınırlılıklar ... 5 1.6. Tanımlar ... 6 2. KAVRAMSAL ÇERÇEVE ... 7 2.1. Model ve Modelleme ... 7 2.1.1 Modelleme ... 8 2.2. Modellerin Sınıflandırılması ... 9 2.2.1. Ölçeklendirme modelleri ... 9
2.2.2. Pedagojik analojik modeller ... 10
2.2.3. Simgesel veya sembolik modeller ... 10
2.2.4. Matematiksel modeller ... 10
2.2.5. Teorik modeller ... 10
2.2.6. Haritalar, diyagramlar ve tablolar ... 10
2.2.7. Kavram- süreç modelleri ... 11
2.2.8. Simülasyonlar ... 11
2.2.9. Zihinsel modeller ... 11
vii
2.3. Kavramsal modeller ... 11
2.4. Zihinsel modeller ... 12
2.5. Model oluşturmanın Kimya Eğitimi Açısından Önemi ... 14
2.6. Zihinsel Modellerin Araştırılmasında Kullanılan Görüşme Yöntemi ... 15
2.6.1. Görüşme türleri ... 15
2.6.1.1. Sohbet tarzı görüşme ... 16
2.6.1.2. Görüşme formu yaklaşımı ... 16
2.6.1.2.1 Görüşme sorularını tasarlamak ... 16
2.6.1.3. Standartlaştırılmış açık uçlu görüşme ... 17
3. YÖNTEM ... 18
3.1. Araştırmanın Modeli ... 18
3.2. Evren ve Örneklem ... 18
3.3. Verilerin Toplanması ... 18
3.3.1. Görüşme verilerinin kaydedilmesi ... 19
3.4. Verilerin Analizi ... 19
3.4.1 Betimsel Analiz ... 20
3.4.2 İçerik Analizi ... 21
4. BULGULAR VE YORUMLAR ... 23
4.1. Kimyasal Reaksiyonlar Konusu ile İlgili Yapılan Görüşmelerden Elde Edilen Bulgular ... 23
4.1.1. Katılımcı 1 ’in Kimyasal Reaksiyonlar Konusu ile İlgili Görüşleri ... 23
4.1.2. Katılımcı 2 ’nin Kimyasal Reaksiyonlar Konusu ile İlgili Görüşleri ... 32
4.1.3. Katılımcı 3 ’ün Kimyasal Reaksiyonlar Konusu ile İlgili Görüşleri ... 44
4.1.4. Katılımcı 4 ’ün Kimyasal Reaksiyonlar Konusu ile İlgili Görüşleri ... 52
4.1.5. Katılımcı 5 ’in Kimyasal Reaksiyonlar Konusu ile İlgili Görüşleri ... 59
4.1.6. Katılımcı 6 ’nın Kimyasal Reaksiyonlar Konusu ile İlgili Görüşleri ... 69
4.1.7. Katılımcı 7 ’nin Kimyasal Reaksiyonlar Konusu ile İlgili Görüşleri ... 75
4.1.8. Katılımcı 8 ’in Kimyasal Reaksiyonlar Konusu ile İlgili Görüşleri ... 83
4.1.9. Katılımcı 9 ’un Kimyasal Reaksiyonlar Konusu ile İlgili Görüşleri ... 91
5. SONUÇ VE ÖNERİLER ... 100
5.1. Sonuç ... 100
5.1.1. Katılımcıların Reaksiyon, Kimyasal Reaksiyon, Kimyasal Reaksiyonun Özellikleri ve Kimyasal Reaksiyonun Gösterimi ile İlgili Görüşleri ... 100
viii
5.1.2. Katılımcıların Enerji Bakımından Reaksiyon Çeşitleri, Mutlak Enerji,
Bağ Enerjisi ve Aktivasyon Enerjisi Kavramları ile İlgili Görüşleri ... .101
5.1.3. Katılımcıların Reaksiyon Hızı, Ölçümü, Reaksiyon hızını etkileyen Faktörler, Katalizörün Reaksiyon Hızına Etkisi ve Işığın Reaksiyon Hızına Etkisi ile İlgili Zihinsel Modelleri ... 103
5.1.4. Katılımcıların Çarpışma Teorisi ile İlgili Zihinsel Modelleri... 106
5.1.5. Katılımcıların Kimyasal Denge Kavramı, Derişimin, Sıcaklığın ve Basıncın Kimyasal Dengeye Etkisi ile İlgili Görüşleri ... 108
5.1.6. Katılımcıların Su Molekülünün Özellikleri, Çözünme Kavramı, Su Kirliliği ve Bakterilerin Su İçin Önemi ile ilgili Zihinsel Modelleri ... 110
5.2. Öneriler ... 114
Kaynakça ... 116
ix
TABLO VE ŞEKİLLER LİSTESİ
Sayfa No
Şekil 1: Modelleme İşleminin Modellenmesi (Justi ve Gilbert, 2002) ... 9
Şekil 2: Top Çubuk Modeli Örneği ... 10
Şekil 3: Bir öğrencinin alüminyum folyodaki bağları gösterim şekli ... 11
Şekil 4: Katılımcı 5 ’in sıcaklığın kimyasal tepkime üzerine etkisini gösteren çizimi 104 Şekil 5: Katılımcı 1 ’in derişimin reaksiyon hızına etkisini gösteren çizimi ... 105
Şekil 6: Katılımcı 3 ’ün çarpışma teorisi ile ilgili çizimi ... 107
Şekil 7: Katılımcı 1’in çözünme ile ilgili çizimi ... 112
Şekil 8: Katılımcı 2’nin çözünme ile ilgili çizimi ... 113
1. GİRİŞ
Tüm eğitimcilerin asıl amacı dünyanın nasıl çalıştığı hakkındaki teorilerini geliştirmede öğrencilere yardım etmektir. Burada amaç öğrencilerin kendi zihinsel modellerini inşa etmelerini sağlamaktır. Model kullanmak ve özellikle model inşa etmek zihinsel modellerin yapısını yansıtır. Zihinsel model inşa etmek demek; kişinin model kullanması ve özellikle de bilgi elemanlarını ilişkilendirme biçimine sahip olması demektir. Modelleme aynı zamanda kişinin bilişsel süreçlerinin nasıl işlediğinin bir göstergesidir.
Kimyanın soyut bir alan olması nedeni ile analojiler ve modeller kullanmaksızın anlatılması ve anlaşılması kolay değildir. Öğrenciler kimyadaki birçok soyut kavramı, düşünerek ve hayal ederek oluşturdukları zihinsel modellerini kullanarak anlamaya çalışırlar. Örneğin öğrencilerin atomu ve atomla ilgili kavramları anlayabilmeleri için, zihinlerinde işlevsel ve dinamik bir atom modeli olmalıdır. Atomun imajını, elektronların hareketini, atomdaki etkileşimleri tutarlı bir model üzerinde hayal edebilmelidirler. Zihinde oluşturulan bu hayali modellere, “zihinsel modeller” adı verilir (Harrison ve Treagust, 2000).
Pek çok öğrenci kimyanın üç boyutu (makroskobik, mikroskobik ve sembolik) arasında anlamlı ilişki kuramamaktadır. Kimyadaki kavramsal anlama; makroskobik, mikroskobik ve sembolik seviyeleri kullanarak kimyasal olayları açıklayabilme yeteneği ile ilişkilidir.
Zihinde canlandırma anlamına gelen imgelem iki şekilde oluşturulur. Kişi algılarıyla zihninde birçok kopya imgelem oluşturur, kopya imgelemler sonucu oluşan kopya imajlar hafızada kayıtlıdırlar. Hayal etmenin bir başka türü ise yaratıcı imgelemdir. Yaratıcı imgelem hafızada kayıtlı kopya imajlar üzerinde zihinsel işlemler yaparak onların özgün bir şekilde yeniden değiştirilmesiyle gerçekleşir. Yaratıcı imgelem kişiye özgüdür ve algılara dayalı olmayıp tamamen hayalidir. Bilindiği gibi kimyadaki birçok kavram soyuttur ve öğrencilerin bu kavramları öğrenmeleri kavramlarla ilgili hayal etme yeteneklerini kullanarak oluşturacakları yaratıcı imajlarına
bağlıdır. Öğrencilerin kişisel olarak ürettikleri zihinsel modeller büyük ölçüde yaratıcı imgelemin sonucudur.
Daha önce yapılan çalışmalarda analojiler ve modellerin kullanıldığı öğretimin öğrencilerin kimyasal tepkimeler konusunu anlamalarında geleneksel öğretim yaklaşımından daha etkili olduğu ortaya konulmuştur. Çalışma grubumuzda yapılan bir çalışmada da (Atasoy ve diğerleri, 2007), öğrencilerin kavramları zihinsel modelleri yoluyla düşündükleri ve bu durumun da fen eğitiminde imaj oluşturmanın kavram öğrenmede ne kadar etkili olduğu gösterilmiştir.
Son yıllarda bilimde, öğrencilerin öğrenmesinde modellerin rolüyle ilgili yapılan çalışmaların sayısı oldukça artış göstermiştir. Modeller, gerçek bilginin daha iyi yapılanmasında, bilimin ilerleme sürecinde, insanın düşünce yeteneğini geliştirmesine yardımcı olmasında ve özellikle fen öğretiminde anahtar görevi görmektedir.
1.1. Problem
Yapılan çalışmalar öğrencilerin kavramları zihinsel modelleri yoluyla düşünmelerinin önemini ve bunun fen eğitiminde kavram öğrenmede ne kadar etkili olduğunu göstermektedir. Bu çalışmalara örnek olarak ülkemizde yapılmış “Öğrencilerin çizimlerinden ve açıklamalarından yaratıcı düşüncelerinin ortaya konulması” (Atasoy ve diğerleri, 2007), “Kimya Eğitimi Öğrencilerinin Kimyasal Bağlar Konusundaki Zihinsel Modelleri ve Bilişsel Haritaları” (Ulutaş, 2010), “Öğretmen Adaylarının Atomun Yapısı ile İlgili Zihinsel Modelleri” (Nakiboğlu ve diğerleri, 2002) ile “Eğitim Fakültelerindeki Fen ve Matematik Öğretim Elemanlarının Model ve Modelleme Hakkındaki Görüşlerinin İncelenmesi” (Güneş ve diğerleri, 2004) başlıklı çalışmalarda öğrencilerin çizimler yoluyla hayal etme yeteneklerini kullanarak oluşturdukları zihinsel modelleri ve görüşleri ortaya konulmuştur. Ayrıca zihinsel modellerin önemini gösteren Michael E. Hinton ve Mary B. Nakhleh ’e ait “Öğrencilerin kimyasal reaksiyonları mikroskopik, makroskopik ve sembolik olarak belirtmeleri” başlıklı çalışma ile Jing-Wen Lin ve Mei-Hung Chiu’ ya ait “Öğrencilerin asitler ve bazlarla ilgili mental modellerinin kaynaklarını ve özelliklerini keşfetmek” başlıklı çalışma, diğer taraftan kavram öğrenmede zihinsel modellerin öneminin incelendiği çalışmalara; Richard K. Coll ve Davıd F. Treagust’a ait “Öğrencilerin
3
kimyasal bağlarla ilgili zihinsel modelleri” ve “Öğrencilerin metalik bağlarla ilgili zihinsel modelleri: A Cross-Age Study” başlıklı yayınlar ile Ileana Maria Greca ve Marco Antonio Moreira’ya ait “Zihinsel modeller, kavramsal modeller, ve modelleme” başlıklı yayın örnek olarak verilebilir.
Atasoy ve diğerleri (2007), daha önce yapılan çalışmalarda analojiler ve modellerin kullanıldığı öğretimin öğrencilerin kimyasal tepkimeler konusunu anlamalarında geleneksel öğretim yaklaşımından daha etkili olduğunu, öğrencilerin kavramları zihinsel modelleri yoluyla düşündüklerini ve bu durumun fen eğitiminde imaj oluşturmanın kavram öğrenmede ne kadar etkili olduğunu gösterdiğini belirtmektedirler.
Öğrencilerde bilimsel modellere uygun zihinsel modellerin olmayışı onların öğrenmelerini engellemektedir. Bu durum kimyada temel bir konu olan kimyasal reaksiyonlar hakkında öğrencilerde var olan zihinsel modellerin belirlenmesinin önemini ortaya koyar.
1.1.1. Problem Cümlesi
Bu araştırmada, “Genel kimya dersi almış kimya öğretmen adaylarının kimyasal reaksiyonlar konusundaki zihinsel modelleri nasıldır?” sorusuna cevap aranmıştır.
1.1.1.1. Alt Problemler
Araştırmaya katılan kimya öğretmen adaylarının;
1. Kimyasal reaksiyon kavramı ve özellikleri ile ilgili zihinsel modelleri nasıldır? 2. Kimyasal reaksiyon çeşitleri ile ilgili zihinsel modelleri nasıldır?
3. Reaksiyon hızı ile ilgili zihinsel modelleri nasıldır? 4. Çarpışma teorisi ile ilgili zihinsel modelleri nasıldır? 5. Kimyasal denge ile ilgili zihinsel modelleri nasıldır?
6. Sulu çözeltiler ve sulu çözeltilerdeki reaksiyonlarla ilgili zihinsel modelleri nasıldır?
1.2. Amaç
Bu çalışmanın temel amacı, öğrencilerin kimyasal reaksiyonlar konusunda zihinsel modellerinin belirlenmesidir.
1.3. Önem
Birçok öğrenci kimyada öğrenilecek süreçler mikroskobik seviyede meydana geldiğinde zihinsel modeller oluşturmakta zorlanmaktadır ve bu nedenle de bazı kimyasal olaylar hakkında öğrenciler sınırlı anlamalara sahiptir (Coll ve Treagust, 2003; Yang, Andre, Greenbowe ve Tibell, 2003; Gabel ve Brunce, 1994). Gabel (1999)’a göre de pek çok öğrenci kimyanın üç boyutu (makroskobik, mikroskobik ve sembolik) arasında anlamlı ilişki kuramamaktadır.
Harrison ve Treagust (2000), çalışmasında öğrencilerin düşünerek ve hayal ederek oluşturdukları zihinsel modellerini kullanarak, kimyadaki birçok soyut kavramı anlamaya çalıştıklarından, fen öğrenimi için hayal etme yeteneğinin çok gerekli olduğunu, öğrencilerin atomu ve atomla ilgili kavramları anlayabilmeleri için, zihinlerinde işlevsel ve dinamik bir atom modeli olması gerektiğini ve atomun modelini, elektronların hareketini, atomdaki etkileşimleri tutarlı bir model üzerinde hayal etmeleri gerektiğini, zihinde oluşturulan bu hayali modellere de “zihinsel modeller” adı verildiğini, Coll ve Treagust (2001) ise çalışmasında öğrencilerin ve bilim adamlarının zihinsel modellerini fen kavramları hakkında düşünürken veya bu kavramların ilişkilerini ortaya koyarken kullandıklarını belirtmişlerdir.
Kavram öğrenmede çok önemli bir rol üstlenen zihinsel modellerin incelendiği çalışmalara literatürde rastlanılmaktadır. Bu çalışmaların genel amacı öğrenci düşüncelerini derinlemesine araştırarak, onların öğrenmelerine yardımcı olmaktır (Lin, Hu ve digerleri, 2003; Coll ve Treagust, 2001; Coll ve Treagust, 2003; Hinton ve Nakhleh, 1999).
Birçok öğretim modelinin uygulandığı ve çalışmaların devam ettiği günümüzde öğrencilerin zihinsel modellerini özgürce ortaya koyabilmeleri ve anlamlı öğrenmelerin gerçekleşmesi amaçlanmaktadır. Bunun için öğrencilerin doğru kavramsal ve zihinsel
5
modeller oluşturabilmeleri, düşünce yapılarını ve eleştirel düşünme becerilerini geliştirebilmeleri için özgür ortamlar oluşturulmasına çalışılmaktadır. Bu aynı zamanda çağdaş eğitim anlayışının da bir gereğidir. Makroskobik, mikroskobik ve sembolik seviyeler arasında güçlü ilişkiler kurulması için öğrencileri cesaretlendiren bir öğretimin gerçekleştirilmesinin bu amaçlara ulaşmada yardımcı olacağı düşünülmektedir (Johnstone, 1993).
Kimyanın anlamlı öğrenilmesi için bilimsel olarak doğru, kapsamlı ve birbiri ile tutarlı zihinsel modellerin oluşturulması bu nedenle çok önemlidir.
1.4. Varsayımlar
1. Araştırmaya katılan tüm öğrencilerin sorulan sorulara dürüst, dikkatli ve içtenlikle cevap verdikleri varsayılmaktadır.
2. Araştırmaya katılan tüm öğrencilerin uygulama esnasında bilinçli ve sağlıklı oldukları varsayılmaktadır.
3. Araştırmaya katılan tüm öğrencilerin gönüllü ve istekli oldukları varsayılmaktadır.
1.5. Sınırlılıklar
1. Araştırma sadece Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Kimya Öğretmen adayı öğrencileri ile yapılmıştır.
2. Bu araştırma 2012- 2013 eğitim-öğretim yılı ile sınırlıdır. 3. Araştırma kimyasal reaksiyonlar konusu ile sınırlıdır.
4. Araştırma, görüşme formunda bulunan 6 bölümde toplanmış, 21 hedef kavram ve 44 adet soru ile sınırlıdır.
5. Başka bir araştırmacı olmaksızın görüşmeden elde dilen verilerin incelenme ve doküman haline getirilmesi süreci araştırmacı tarafından gerçekleştirilmiştir. 6. Öğretmen adaylarının kimyasal reaksiyonlar konusu ile ilgili görüşlerinin
belirlenmesinde kullanılan görüşme soruları araştırmacı tarafından hazırlanmış, bir uzman tarafından değerlendirilmiştir.
1.6. Tanımlar
Model: Bireylerin zihinlerinde yapılandırdıkları ve zihinsel bileşenlerle sorguladıkları zihinsel yapılardır (Johnson ve Laird) (akt: Greca ve Moreira, 2000).
Modelleme: Mevcut kaynaklardan hareketle bilinmeyen bir hedefi açık ve anlaşılır hale getirmek için yapılan işlemler bütünüdür (Harrison, 2001; Treagust, 2002).
Bilimsel Model: Bazı zihinsel modeller, alanın bilim insanları tarafından yaygın olarak kabul görürse bunlara bilimsel modeller denir (Coll ve Treagust, 2003).
Zihinsel Model: Barquero ’ya göre (akt: Greca ve Moreira, 2000) zihinsel modeller, bilimsel kesinliği olmayan, bilimsel bilgiye göre tamamlanmamış, tutarsız tarafları olabilen içsel ve kişisel bilgi kümesidir.
Kavramsal Model: Temsil ettikleri sistemin özellikleri için insanların başka kurallar üretmesine veya bu kuralları zihinlerinde geliştirmelerine gerek kalmadan onlar arasındaki ilişkilerin doğrudan anlaşılmasına olanak sağlayan modellerdir (Greca ve Moreira, 2000; Harrison, 2001).
2. KAVRAMSAL ÇERÇEVE
2.1. Model ve Modelleme
Harrison (2001), çalışmasında modellere ilişkin şunları belirtmiştir: Modeller gerçek değildir ve kabul gören modeller yeni bilgilerle değişebilir. Modeller, bir mikroskop veya bir teleskop gibi çıplak gözle görülemeyenleri görülebilir, anlaşılabilir hale getiren, bilinenden bilinmeyene doğru bir atlama taşı görevi yapan, bir maddenin nasıl yapılandırıldığı veya bir sürecin nasıl oluştuğunu anlamamıza yardımcı materyallerdir.
Johnson ve Laird’e göre modeller, bireylerin zihinlerinde zihinsel bileşenlerle sorguladıkları ve yapılandırdıkları zihinsel yapılar olarak tanımlamaktadırlar (akt: Greca ve Moreira, 2000).
Harrison (2001) ve Gilbert (1989) çalışmalarında modelleri, diyagramlar, tablolar, grafikler, resimler, matematiksel algoritmalar ve formüller gibi temsili sistemlerin kullanılmasıyla olayın fazla ayrıntılarına inilmeden birden çok duyu organına hitap edecek şekilde oluşturulan düzenekler olarak tanımlamışlardır.
Birçok araştırmacı, modelin genel bir tanımının yapılmasındansa, tüm bilimsel modellerce paylaşılan ortak özelliklerin tanımlanmasının daha açıklayıcı olduğunu belirtir. Bilimsel modellerin ortak özelliklerini De Vos (1985), Van Hoeve-Brouwer (1996), şu şekilde belirtmiştir: (akt: Van Driel ve Verloop, 1999).
1. Bir model, her zaman modelin temsil ettiği hedefle bağlantılıdır. Hedef ya bir sistem, ya bir nesne, ya bir olgu ya da bir süreç olabilir.
2. Bir model, doğrudan gözlenemeyen veya ölçülemeyen bir hedef hakkında bilgi almak için kullanılan bir araştırma aracıdır. Dolayısıyla ölçeklendirme modelleri, bir nesnenin başka bir ölçekteki kopyası olan modeller (örneğin bir ev, bir köprü), bilimsel model olarak kabul edilmez.
3. Bir model temsil ettiği hedef ile doğrudan etkileşimde değildir. Bu nedenle bir fotoğraf veya spektrum bir model değildir.
4. Bir model hedefe uygun benzetmelere dayanır ve böylece araştırmacıların modellenen hedef kavramla ilgili çalışmaları sırasında test edilebilir hipotezler üretebilmelerini sağlar. Bu hipotezlerin test edilmesiyle hedef hakkında yeni bilgiler ortaya çıkar.
5. Bir model her zaman hedeften belirgin bir şekilde farklıdır. Genel olarak bir model mümkün olduğu kadar basit tutulur. Araştırmanın özel amaçlarına bağlı olarak hedefin bazı yönleri kasıtlı olarak model dışında bırakılabilir.
6. Bir model tasarlanırken, hedef ile model arasındaki benzerlik ve farklılıklar, araştırmacılara modelin temsil ettikleriyle ilgili tahminler yapabilme imkanı sağlayabilmelidir. Bu işlem araştırma soruları ile yönlendirilir.
7. Bir model karşılıklı olarak birbirini etkileyen süreçler sonucunda geliştirilir ve bir sonraki adım olarak hedefle ilgili yeni çalışmalar ortaya çıktıkça modellerde revizyona gidilebilir.
2.1.1. Modelleme
Harrison (2001) ve Treagust (2002) çalışmalarında, literatürde mevcut kaynaklardan hareketle bilinmeyen bir hedefi açık ve anlaşılır hale getirmek için yapılan işlemler bütününün modelleme, modelleme sonucunda ortaya çıkan ürünün ise model olarak tanımlanmakta olduğu belirtilmiştir.
9
Şekil 1: Modelleme İşleminin Modellenmesi (Justi ve Gilbert, 2002)
2.2. Modellerin Sınıflandırılması
Harrison ve Treagust tarafından bilimsel öğretim modelleri şu şekilde sınıflandırılmıştır:
2.2.1. Ölçeklendirme modelleri: Hayvanların, bitkilerin, arabaların ve binaların ölçeklendirilmiş modelleri; renkleri, dış şekilleri ve yapısal özelliklerini tanımlamakta kullanılır. Ölçeklendirme modelleri ayrıntılı bir şekilde dış görünüşü yansıtmasına rağmen bazen de içyapıyı, işlevleri ve kullanımı yansıtır. Ölçeklendirme modelleri genellikle oyuncaktır veya oyuncak gibidir. Böylece, model ile hedef arasındaki farklılıkların saklı kalmasına neden olabilir.
2.2.2. Pedagojik analojik modeller: Modelin bilgiyi hedefle paylaşması nedeniyle bunlar analojik olarak isimlendirilirler. Pedagojik olarak adlandırılmalarının nedeni ise, atom ve molekül gibi gözlenemeyen varlıkları öğrenciler için ulaşılabilir yapmak amacıyla öğretmenlerin açıklayıcı bir şekilde geliştirmelerinden kaynaklanmaktadır. Analojik modeller hedefle analoji arasındaki uyumu kesin özellikler için tek tek yansıttıklarından, analojinin yapısına bir veya birden fazla özellik hükmeder, molekül modellerindeki top ve çubuk temsili örnek olarak verilebilir. Çünkü, analojik özellikler kavramsal özelliklere dikkat çekmek için genellikle aşırı basite indirgenmiş veya genişletilmiştir. Örneğin etenin top çubuk modelinde, atomlar aşağıdaki şekil 2’deki gibi katı bir top gibi modellenirken, kimyasal bağlar katı bir çubuk olarak gösterilmektedir.
Şekil 2: Top Çubuk Modeli Örneği
2.2.3. Simgesel veya sembolik modeller: Kimyasal formüller veya eşitlikler sembolik modellerle anlamlı hale getirilmiştir. Böylece formüller ve eşitlikler kimya diline yerleşmiştir. CO2 (karbon dioksit) gösterimi örnek olarak verilebilir.
2.2.4. Matematiksel modeller: Fiziksel özellikler ve süreçler, kavramsal ilişkileri ortaya çıkaran matematiksel eşitlik ve grafiklerle temsil edilebilir. Örnek olarak, Boyle-Mariotte Kanunu, üstel eğriler veya Newton’un ikinci hareket kanununun temsili olan F=m.a eşitliği verilebilir.
2.2.5. Teorik modeller: Elektromanyetik alan çizgileri ve fotonlar teorik modellerdir. Çünkü bu modeller insanlar tarafından oluşturulan teorik temellerle tanımlanmış ve yapılandırılmıştır. Kinetik teorinin gaz basıncını açıklaması, ısı ve basınç bu kategoriye girer.
2.2.6. Haritalar, diyagramlar ve tablolar: Öğrenciler tarafından kolaylıkla canlandırılabilen yolları, örnekleri ve ilişkileri temsil eden modeller bunlardır. Bu
11
modellere örnek olarak periyodik tablo, soy ağaçları, hava durumunu gösteren haritalar, devre şemaları, kan dolaşımı sistemi ve beslenme zincir gösterimleri verilebilir.
2.2.7. Kavram-süreç modelleri: Birçok fen kavramı nesneden çok süreçten ibarettir. Örnek olarak kimyasal denge veya asit-baz reaksiyon modelleri verilebilir.
2.2.8. Simülasyonlar: Simülasyonlar karmaşık süreçleri temsil etmede kullanılır. Örneğin; global ısınma, uçuşlar, nükleer reaksiyonlar, trafik kazaları gibi.
2.2.9. Zihinsel modeller: Zihinsel modeller özel bir çeşit zihinsel temsildir ve bireyler tarafından bilişsel işlemler sonucunda üretilir. Öğrenciler tarafından üretilen ve kullanılan zihinsel modeller tamamlanmamıştır ve değişebilir. Bir öğrencinin alüminyum folyodaki bağları gösterim şekli, Şekil 2 de gösterilmektedir.
Şekil 3: Bir öğrencinin alüminyum folyodaki bağları gösterim şekli.
2.2.10. Senteze dayalı modeller: Senteze dayalı modeller, öğrencilerin kendi sezgisel modelleri ile öğretmenlerin sunduğu modellerin bir karışımı sonucunda alternatif kavramları oluşturmaları ile meydana gelir.
Kimya öğretimi açısından, amacımıza uygun olarak modelleri genel hatlarıyla kavramsal ve zihinsel modeller olmak üzere iki grupta inceleyebiliriz (Harrison ve Treagust, 1999; Cartier, Rudolph ve Stewart, 2001).
2.3. Kavramsal Modeller
Kavramların adlarını duyduğumuz veya onları düşündüğümüz zaman zihnimizde oluşan resimler kavramlarla ilgili imajlardır (Atasoy, 2004).
Eğer zihinsel modeller örneğin öğretmenler tarafından eğitici amaçlar için oluşturulan modeller gibi bilimsel olarak kabul edilen bilgilerle tutarlı ise, bunlara kavramsal modeller denir (Coll ve Treagust, 2003).
Her ne kadar öğrencilerin kavramsal öğrenimini etkileyen kaynaklar çeşitli olsa da, bunlar beş bölüme ayrılabilir. Öğretim, diller ve kelimeler, günlük deneyim, sosyal çevre ve önsezi. Kaynakların kategorileri yavaş yavaş açıklığa kavuşsa da, bu kaynakların öğrencilerin anlamasını nasıl etkilediği hala bulanık. Vosniadou ve Ivannides (1998) kavramsal öğrenmenin öğrencilerin “üst kavramsal” farkındalığını içerdiğine işaret eder. Bu nedenle öğrencilere fikirlerindeki kaynakların ve değişimlerin farkına varmalarına yardım edecek iyi dizayn edilmiş bir görüşme şemasının üst kavramsal öğrenimlerini artıracağı kabul edilir (Lin ve Chiu, 2007).
Bilim insanları tarafından kabul gören ve paylaşılan genel kanı, modellerin toplumun bilimsel bilgileriyle uygunluk göstermesidir. Rutherford’ un atom ve güneş sistemi arasındaki benzetmesi, ışığın tanecik ve dalga modelleri, manyetik alan çizgisi modeli, kavramsal model örnekleri olarak sayılabilir. Bir kavramsal model ve bir zihinsel model arasında doğrudan bir ilişkinin kurulması ideal olandır. Anlamlı öğrenme, kavramsal modellerin değişiminden doğmuştur. Öğrencilere kavramsal bir model sunulduğunda, öğrenciler konuyla ilgili bildikleri nesneleri çıkararak, yeni konuyla ilişki kurarlar ve kendi zihinsel modellerini üretirler. Bilimin ilerleme sürecinde kavramsal modellerin önemli katkıları olmuştur. Bu modeller, temsil ettikleri sistemin özellikleri için insanların başka kurallar üretmesine veya bu kuralları kafalarında geliştirmelerine gerek kalmadan onlar arasındaki ilişkilerin direk anlaşılmasına olanak sağlar (Greca ve Moreira, 2000; Harrison, 2001).
2.4. Zihinsel modeller
Zihinsel modellerin oluşması kavrayış olgusundan kaynaklanır. Eğitimde, öğrencilerin yeni kavramları öğrenmeleri için kendi kişisel şemalarını kurmaları gerekir. Öğrenciler, kendi çerçevelerindeki dünyayı ve dünyalarındaki olayları anlamak için tasvirler oluştururlar ki bu tasvirler zihinsel modellerdir. Öğrenciler, bilimsel olayı özümseyebilirlerse, zihinsel modeller üretebilirler. Yani, zihinsel modeller öğrenciler tarafından olayı anlamaları için geliştirilir. Zihinsel modeller, bilginin bir temsilidir, dolaylıdır, tamamlanmamıştır, bilimsel değildir, kişiseldir ve bireylerin temsili sistem hakkındaki inanışlarını yansıtırlar. Zihinsel modellerin esas görevi, zihinsel modelleri oluşturanın zihinsel modellerle sunularak temsil edilen fiziksel sistem hakkında daha
13
önceden tahmin yürütmesine ve açıklama yapmasına olanak sağlamasıdır (Greca ve Moreira, 2000).
Franco ve Colinvaux (2000) ’a göre zihinsel modeller birer sentezdir. Zihinsel modellerin anlaşılabilmesi ve ortaya çıkarılabilmesi için bu modellerin sahip olduğu özelliklerin bilinmesi gereklidir.
İmajları açıklamanın en basit yolu onları zihinsel resimlere dönüştürmektir. İnsanların imaj oluşturma gücü tecrübelerine bağlı olarak değişecektir. Öğrencilerdeki bazı konularda imaj olmaması durumu ve imaj farklılıkları, kavramların öğretiminde imajların oluşturulmasının gerekçelerini ortaya koyar. Çünkü kavramlarla ilgili imajların oluşması onların daha kolay hatırlanmasına yardımcı olabilir. Diğer taraftan zihinde bir fikir ve resim oluşturma yeteneği olan yaratıcı imgelem, hayal gücünün aktif hale geçmesini gerektirir. Bu da ancak imajlar (imgeler) aracılığı ile olur (Atasoy, 2004).
Barquero’ya göre (akt: Greca ve Moreira, 2000) zihinsel modeller, bilimsel kesinliği olmayan, normal bilgiye göre tamamlanmamış, tutarsız ve içsel bilgilerdir. Yeni bilgiler kazanıldıkça geliştirilir. Modeli oluşturan bireye özgüdür ve işlevseldir. En önemli görevi oluşturan bireye temsil ettiği sistemle ilgili açıklama ve tahmin yapma fırsatını sunmasıdır.
De Kleer ve Brown zihinsel modellerin iki önemli süreçten geçerek oluştuğunu belirtmekteler: (akt: Greca ve Moreira, 2000)
1. Sistemin imgesel olarak canlandırılması; sistemin analizi, bileşenlerinin durumu ve birbiriyle yapılandırılışı
2. Genel bilimsel prensiplere dayanılarak modelin oluşturulması.
Bazı zihinsel modeller, alanın bilim insanları tarafından yaygın olarak kabul görürse bunlara da bilimsel modeller denir (Coll ve Treagust, 2003).
2.5. Model Oluşturmanın Kimya Eğitimi Açısından Önemi
Modeller, olayları, fikirleri ya da soyut kavramları algılanır kılan araçlardır. Kimyayı öğrenmedeki temel güçlük tanecik seviyesinde gerçekleşen olayların görülememesidir. Yani bu görüp dokunamadığımız olayları anlamlandırmak ve bunları birleştirmek kimyayı anlamak demektir.
Zihinde canlandırma anlamına gelen imgelem iki şekilde oluşturulur. Kişi algılarıyla zihninde birçok kopya imgelem oluşturur, kopya imgelemler sonucu oluşan kopya imajlar hafızada kayıtlıdırlar. Hayal etmenin bir başka türü ise yaratıcı imgelemdir. Yaratıcı imgelem hafızada kayıtlı kopya imajlar üzerinde zihinsel işlemler yaparak onların özgün bir şekilde yeniden değiştirilmesiyle gerçekleşir. Yaratıcı imgelem kişiye özgüdür ve algılara dayalı olmayıp tamamen hayalidir. Bilindiği gibi kimyadaki birçok kavram soyuttur ve öğrencilerin bu kavramları öğrenmeleri kavramlarla ilgili hayal etme yeteneklerini kullanarak oluşturacakları yaratıcı imajlarına bağlıdır. Öğrencilerin kişisel olarak ürettikleri zihinsel modeller büyük ölçüde yaratıcı imgelemin sonucudur (Limont, 2003).
Harrison ve Treagust (2000) çalışmasında, Richards, Barowy ve Levin (1992) ’in, modellerin açıklamaya ve anlamaya yardım eden yapılar olmasının yanında bir durumu kolaylaştıran, genellikle görsel olan analojik araçlar olduğunu ifade ettiklerini belirtmiştir. Bir model bir sistemin potansiyel davranışını açıklayan ya da tanımlayan bir kurallar grubudur. Atom, elektron, kuark gibi yapıları veya kimyasal reaksiyonları model kullanmaksızın nasıl açıklayabilir ya da tanımlayabiliriz? Öğretmenler öğrencilerin yüzlerinde soyut bir açıklama anında beliren endişeli bakışlar gördüklerinde ne yaparlar? İşte o zaman bir analojiye veya bir modele ihtiyaç duyarlar ve bu da fen derslerinde analojik modellerin neden ve ne sıklıkla kullanıldığını açıklar.
Harrison ve Treagust (1999)’a göre modeller, fencilerin doğal olguları, parçacıkları ve yapıları tahmin etmesine, tanımlamasına ve açıklamasına yardımcı olur. Bu şekliyle bilimsel modeller hem bilimsel araştırmanın arzu edilen ürünleri hem de gelecek için bir rehber niteliğindedir. Modeller üç boyutlu yapılar, eşitlikler, diyagramlar, analojiler, metaforlar ve simülasyonlar gibi bilimsel olguya ilişkin sembolik gösterimlerin geniş bir çeşitlemesini içerir.
15
Modeller Gilbert (1993) ’e göre ise, bilimsel düşünme ve çalışmanın tamamlayıcısıdırlar. Bilim ve onun açıklayıcı modelleri ayrılmaz birer bütündür. Modeller bilimin ürünleri, metotları ve onların en önde gelen öğrenme araçlarıdır. Johnstone (1993) ise makroskobik, mikroskobik ve sembolik seviyeler arasında güçlü ilişkiler kurulması için öğrencileri cesaretlendiren bir öğretimin gerçekleştirilmesinin öğretimin amaçlarına ulaşmada yardımcı olacağını belirtmiştir.
Araştırmalar öğrenciler tarafından kimyasal reaksiyon (Stavridou ve Solomonidou, 1998; Atasoy ve diğerleri, 2007), kimyasal değişim (Johnson, 2000), kimyasal denge (van Driel, de Vos, Verloop ve Dekkers, 1998), kimyasal bağlar (Coll ve Treagust, 2003), atom, molekül (Maskill, Cachapuz ve Koulaidis, 1997), iyon (Ross ve Munby, 1991), gaz (Krnel, Watson ve Glazar, 1998) gibi çok sayıda kavramın bilimsel olarak kavranmasında zorlandıklarını göstermiştir. Bu da öğrencilerde kavram yanılgılarının oluşmasına neden olmaktadır.
2.6. Zihinsel Modellerin Araştırılmasında Kullanılan Görüşme Yöntemi Literatürde öğrencilerin kavramlar hakkındaki zihinsel modellerini ortaya çıkarmak amacıyla mülakatlar ve açık uçlu sorular tercih edilmektedir (Coll ve Treagust, 2001).
2.6.1 Görüşme türleri
Alanyazında genellikle iki görüşme türünden söz edilir: “yapılandırılmış görüşme” ve “yapılandırılmamış görüşme” veya Stewart ve Cash ’in (1985) tanımlamasıyla “yönlendirici olan görüşme” ve “yönlendirici olmayan görüşme”. Bu iki tür bir doğrunun iki ucunu temsil eder. Bir yanda önceden belirlenmiş bir dizi soru ve yanıtı içeren yapılandırılmış görüşme, diğer yanda açık uçlu sorular içeren yapılandırılmamış görüşme yer alır (Chadwick ve diğerleri, 1984: aktaran Yıldırım ve Şimşek, 2011, s.120).
Patton (1987), üç tür görüşme yaklaşımından söz eder: sohbet tarzı görüşme, görüşme formu yaklaşımı ve standartlaştırılmış açık uçlu görüşme tarzı.
2.6.1.1. Sohbet tarzı görüşme
Bu yaklaşım genellikle araştırmacının gözlem amacıyla doğrudan ortama katıldığı alan araştırmalarında kullanılır. Sorular, etkileşimin doğal akışı içinde sorulur ve görüşülen birey kendisiyle görüşme yapıldığını bile fark etmeyebilir. Önceden belirlenmiş sorular yoktur, görüşmenin hangi yöne gideceği kesin hatlarıyla önceden kestirilemez. Sorular konuşmanın anlık akışı içinde kendiliğinden gelişir (Yıldırım ve Şimşek, 2011, s. 121).
2.6.1.2. Görüşme Formu Yaklaşımı
Bu görüşme yaklaşımı, görüşme sırasında irdelenecek bir sorular ve konular listesini kapsar. “Görüşme formu yöntemi, benzer konulara yönelmek yoluyla değişik insanlardan aynı tür bilgilerin alınması amacıyla hazırlanır” (Patton, 1987: aktaran: Yıldırım ve Şimşek, 2011, s. 122) Görüşmeci önceden hazırladığı konu veya alanlara sadık kalarak, hem önceden hazırlanmış soruları sorma, hem de bu sorular konusunda daha ayrıntılı bilgi alma amacıyla ek sorular sorma özgürlüğüne sahiptir. Sorular veya konuların belirli bir öncelik sırasına konması zorunlu değildir. Görüşme formu, araştırma problemi ile ilgili tüm boyutların ve soruların kapsanmasını güvence altına almak için geliştirilmiş bir yöntemdir. Görüşmeci, görüşme sırasında soruların cümle yapısını ve sırasını değiştirebilir, bazı konuların ayrıntısına girebilir veya daha çok sohbet tarzı bir yöntem benimseyebilir (Yıldırım ve Şimşek, 2011, s. 122).
2.6.1.2.1. Görüşme sorularını tasarlamak
Uygun görüşme sorularını tasarlarken üç ana kriter vardır:
a. İlgili olma: Yapılan araştırmanın amacıyla doğrudan ilgili ve istenilen türden veriyi elde etme olasılığı yüksek sorular hazırlanmalıdır.
b. Uygun katılımcıların seçimi: Soru, yapılan araştırmayla bağlantılı olsa bile, sorulacak kişiler tarafından cevaplanamayabilir.
c. Cevaplama kolaylığı: Sorular, cevaplanması kolay ve katılımcının utanmasına veya sıkılmasına sebep olmayacak türden olmalıdır. (Büyüköztürk, 2008)
17
2.6.1.3. Standartlaştırılmış açık uçlu görüşme
Bu yaklaşım, “dikkatlice yazılmış ve belirli bir sıraya konmuş bir dizi sorudan oluşur ve her görüşülen bireye bu sorular aynı tarzda ve sırada sorulur.” (Patton, 1987, s.112: aktaran: Yıldırım ve Şimşek, 2011, s. 123). Daha önceki iki yaklaşım ile görüşmeciye tanınan esneklik, bu yöntemde epeyce sınırlanmıştır. Bu yaklaşım bazı insanlardan daha yoğun ve çok, bazı insanlardan ise daha az sistematik ve yüzeysel bilgi edinilmesine yol açabilecek olan “görüşmeci yanlılığını veya özelliğini” azaltır. Bu anlamda bu yaklaşım, bir araştırmada birden fazla görüşmecinin kullanılacağı durumlarda etkili bir biçimde kullanılabilir. Aynı şekilde; yanıtlarda görüşmecilerin becerileri, yanlılıkları veya özelliklerinden kaynaklanabilecek farklılıkları da azaltır. Duruma göre anlık tavır ve esneklik önemli ölçüde sınırlanırken, aynı soruların sistematik bir sıra içinde bütün deneklere aynı şekilde sorulması yoluyla görüşmeci etkisini ve öznel yargılarını en aza indirdiği için, bu yaklaşım yoluyla elde edilen verilerin karşılaştırılması ve analizi daha kolaydır (Yıldırım ve Şimşek, 2011, s. 123)
Bu araştırmada nitel veri toplamak için Kimyasal Reaksiyonlar Konusunda Hazırlanmış Görüşme Formu (GF-KR) (bkz. Ek 1) yarı yapılandırılmış mülakat tekniğiyle kimya öğretmen adaylarına uygulanmış, öğrencilerin zihinsel modellerine ilişkin veriler toplanmıştır.
3. YÖNTEM
3.1 Araştırmanın Modeli
Araştırmada öğrencilerin kimyasal reaksiyonlar konusundaki zihinsel modellerinin belirlenmesine çalışılmıştır. Bu amaç doğrultusunda yapılan araştırmanın yöntemi, bilimsel sorulara cevap aramada kullanılan ayırt edici bir yaklaşım olarak görülen durum çalışmasıdır (case study). McMillan (2000), durum çalışmalarını bir ya da daha fazla olayın, ortamın, programın, sosyal grubun ya da diğer birbirine bağlı sistemlerin derinlemesine incelendiği yöntem olarak tanımlamaktadır (akt: Büyüköztürk, 2008).
Çalışma kimya öğretmen adaylarıyla yürütülmüş olup, kimyasal reaksiyonlar konusuyla ilgili öğrencilerde var olan zihinsel modeller belirlenmeye çalışılmıştır.
3.2 Evren ve Örneklem
Araştırmanın evrenini Gazi Üniversitesi, Gazi Eğitim Fakültesi, Kimya Eğitimi Anabilim Dalı 3. sınıf öğrencileri (N=9) oluşturmaktadır.
3.3 Verilerin Toplanması
Literatürde öğrencilerin kavramlar hakkındaki zihinsel modellerini ortaya çıkarmak amacıyla mülakatlar ve açık uçlu sorular tercih edilmektedir. (Coll ve Treagust, 2001)
Örneğin “Öğrencilerin kimyasal reaksiyonları mikroskopik, makroskopik ve sembolik olarak belirtmeleri” başlıklı Michael E. Hinton ve Mary B. Nakhleh ’e ait çalışma gibi daha birçok çalışmada görüşme formu oluşturulmuş ve öğrencilerin zihinsel modellerine ulaşmak amacıyla oluşturulan bu formlar doğrultusunda mülakatlar gerçekleştirilmiştir. Bu araştırmada da öğrencilerin zihinsel modellerine ulaşmak amacıyla, görüşme formu oluşturulmuştur. Oluşturulan bu sorularla öğrencilerin çizim
19
ve yorumlarından yararlanarak zihinsel modelleri belirlenmiştir. Burada amaç, duruma ilişkin kesin ve detaylı tanımlamaların yapılabilmesidir.
Her bir görüşme ortalama 50 dakika sürmüştür.
3.3.1 Görüşme Verilerinin Kaydedilmesi
Görüşme sırasında bire bir not almak görüşmeyi yavaşlatacağından ve görüşmeyi yapanın bazı ayrıntıları gözden kaçırma riskini ortadan kaldıracağından, görüşmeler öğrencilerden izin istenip ses kayıt cihazı ile kaydedilmiş, görüşülen kişiyi rahatsız etmeyecek kayıt cihazı kullanılmaya özen gösterilmiştir.
3.4 Verilerin Analizi
Wolcott (1994) veri analizinde üç yol önermektedir. Birinci yol, toplanan verinin özgün (orijinal) formuna mümkün olduğu kadar sadık kalarak ve gerektiğinde araştırmaya katılan bireylerin söylediklerinden doğrudan alıntı yaparak betimsel bir yaklaşımla okuyucuya sunmaktır. İkinci yol birinci yaklaşımı da içeren bir biçimde, bazı nedensel ve açıklayıcı sonuçlara ulaşmak amacıyla “sistematik analiz” yapmaktır. Yani, veriler betimsel bir yaklaşımla sunulur ve buna ek olarak belirlenen bazı temalar ve temalar arası ilişkiler belirlenir. Bu yaklaşımda araştırmacı, veri analizini bir adım öteye götürmekte ve okuyucuya yardımcı olabilecek birtakım ek analizler yapmaktadır. Üçüncü yaklaşımda ise araştırmacı, birinci veya ikinci yaklaşımı temel alır ve buna ek olarak veri analizi sürecine kendi yorumlarını da dahil eder. Burada araştırmacının katılımcı ve öznel yönü daha çok ön plana çıkmakta, veri toplamanın yanında veri analizinde de, kendi yorumları ve anlayışı ile araştırmacı daha etkin bir rol üstlenmektedir (Yıldırım ve Şimşek, 2011, s. 221,222).
Gerek Wolcott ’ın sınıflaması, gerekse alanyazındaki diğer sınıflamalar, veri analizinde her araştırmacı için önemli olan üç temel kavramı vurgulamaktadır: “betimleme”, “analiz” ve “yorumlama”. Bu temel kavramların iyi anlaşılması, veri analiz planında bu kavramların ne şekilde ele alınacağına karar verilmesi yönünden önemlidir. Şimdi bu kavramlara bir göz atalım.
Betimleme: Araştırmada toplanan verilerin, araştırma problemine ilişkin olarak neleri söylediği ya da hangi sonuçları ortaya koyduğu ön plana çıkmaktadır. Örneğin, gözlenen bir ortamda nelerin olup bittiği, görüşülen bireylerin neleri söyledikleri, çalışılan dokümanların hangi bilgileri ortaya koyduğu, betimleme yaklaşımına uygun sorulardır. Kısaca betimleme yaklaşımı ile “ne” sorusuna yanıt bulunabilir, ancak “neden” ve “nasıl” sorularına bu yaklaşımla doğrudan yanıt verilmesi mümkün olmayabilir.
Analiz: Veri setinde doğrudan görülemeyen, ancak kavramsal kodlama ve sınıflama yoluyla temaların ve bu temalar arası anlamlı ilişkilerin ortaya çıkarılması, analiz sürecinin temel işlevidir. “Neden” ve “nasıl” sorularına yanıtlar aranır.
Yorumlama: “Bu söylenen ya da gözlenen ne anlama gelmektedir?” sorusu yorumlamanın temelini oluşturur. Veri analizinde “anlam” ön plana çıkarılmaktadır. Anlamın ön plana çıkarılması ise, elde edilen bulguların kendi ortamı içinde yorumlanmasına bağlıdır. Verilerin anlamlandırılması öznel bir süreçtir ve bu nedenle yorumların herkes tarafından aynen kabul edilmesi beklenemez. Araştırmacı kendi yorumları ile elde ettiği verileri ve bundan çıkardığı sonuçları nasıl gördüğünü ortaya koymakta ve bu şekilde okuyucuya araştırma sorusunun yanıtına ilişkin ek bakış açısı sunmaya çalışmaktadır (Yıldırım ve Şimşek, 2011, s.222).
3.4.1 Betimsel Analiz
Bu yaklaşıma göre elde edilen veriler, daha önceden belirlenen temalara göre özetlenir ve yorumlanır.
Betimsel analiz dört aşamadan oluşur:
1. Betimsel analiz için bir çerçeve oluşturma: Araştırma sorularından, araştırmanın kavramsal çerçevesinden ya da görüşme ve/veya gözlemde yer alan boyutlardan yola çıkarak veri analizi için bir çerçeve oluşturulur. Bu çerçeveye göre verilerin hangi temalar altında düzenleneceği ve sunulacağı belirlenir. 2. Tematik çerçeveye göre verilerin işlenmesi: Bu aşamada daha önce
21
verilerin tanımlama amacıyla seçilmesi, anlamlı ve mantıklı bir biçimde bir araya getirilmesi söz konusudur.
3. Bulguların tanımlanması: Son aşamada düzenlenen veriler tanımlanır ve gerekli yerlerde doğrudan alıntılarla desteklenir.
4. Bulguların yorumlanması: Tanımlanan bulguların açıklanması, ilişkilendirilmesi ve anlamlandırılması bu aşamada yapılır (Yıldırım ve Şimşek, 2011, s.224).
3.4.2 İçerik Analizi
İçerik analizinde temel amaç, toplanan verileri açıklayabilecek kavramlara ve ilişkilere ulaşmaktır (Yıldırım ve Şimşek, 2011, s.227).
Nitel araştırma verileri dört aşamada analiz edilir:
1. Verilerin kodlanması: İçerik analizinin ilk aşaması verilerin kodlanmasıdır. Bu aşamada araştırmacı, elde ettiği bilgileri inceleyerek, anlamlı bölümlere ayırmaya ve her bölümün kavramsal olarak ne anlam ifade ettiğini bulmaya çalışır. Bu bölümler bazen bir sözcük, bazen bir cümle ya da paragraf, bazen de bir sayfalık veri olabilir. Kendi içinde anlamlı bir bütün oluşturan bu bölümler, araştırmacı tarafından isimlendirilir, diğer bir değişle kodlanır (Yıldırım ve Şimşek, 2011, s.228).
2. Temaların bulunması: Toplanan verilen kodlanması ve bu kodlara göre sınıflandırılması yeterli değildir. İlk aşamada ortaya çıkan kodlardan yola çıkarak verileri, genel düzeyde açıklayabilen ve kodları belirli kategoriler altında toplayabilen temaların bulunması gerekmektedir (Yıldırım ve Şimşek, 2011, s.236).
3. Verilerin kodlara ve temalara göre düzenlenmesi ve tanımlanması: İlk aşamadaki ayrıntılı kodlama ve ikinci aşamadaki tematik kodlama sonucunda, araştırmacı topladığı verileri düzenleyebileceği bir sistem oluşturur. Üçüncü aşamada ise araştırmacı, bu sisteme göre elde edilen verileri düzenler ve bu şekilde belirli olgulara göre verileri tanımlamak ve yorumlamak mümkün olabilir. Bu aşamada verilerin, okuyucunun anlayabileceği bir dille
tanımlanması, açıklanması ve sunulması önemlidir (Yıldırım ve Şimşek, 2011, s.237).
4. Bulguların yorumlanması: Ayrıntılı bir biçimde tanımlanan ve sunulan bulguların araştırmacı tarafından yorumlanması ve bazı sonuçların çıkarılması bu son aşamada yapılır. Nitel araştırmada araştırmacı, incelenen olguya yakın olduğu ve gerekirse o olguya ilişkin ilk elden deneyimler edindiği için, onun yapacağı yorumlar değerlidir (Yıldırım ve Şimşek, 2011, s.238).
Tüm katılımcıların ses kayıt cihazı ile kaydedilen görüşleri, görüşmeler sonunda dikkatle dinlenerek yazıldı. Anlamlar çıkarılarak kodlama işlemi yapıldı. Bulgular yorumlanarak çıkarılan sonuçlar doğrultusunda önerilerde bulunuldu.
4. BULGULAR VE YORUM
Bu bölümde kimyasal reaksiyonlar konusuna ilişkin hazırlanan görüşme formu doğrultusunda katılımcılarla yüz yüze yapılan görüşmelerden elde edilen veriler ve sonuçların yorumları bulunmaktadır.
4.1. Kimyasal Reaksiyonlar Konusu ile İlgili Yapılan Görüşmelerden Elde Edilen Bulgular
Görüşmelerden oldukça fazla veriler elde edildi, çalışmanın amacına uygun olan katılımcı görüşlerine yer verildi.
Aşağıda 9 katılımcının her birinden elde edilen veriler ve çıkarılan kodlar, görüşme formunda belirlenmiş olan hedef kavramlar başlıkları altında sırayla yer almaktadır.
Tüm katılımcılardan elde edilen bulguların yorumlarına ise beşinci bölümde yer verildi.
4.1.1. Katılımcı 1’in Kimyasal Reaksiyonlar Konusu ile İlgili Görüşleri
Katılımcı 1’in Kimyasal Reaksiyonlar Konusu ile ilgili görüşleri
Özet
Hedef Kavramlar 1 1.1 Etkileşim.
1.2.1 Kimya açısından sınırlayabilirim. Kimyasal maddeler açısından bir etkileşim. 1.2.2 Kimyasal tepkime, kimyasal etkileşim diyebilirim.
1.3 Maddenin içyapısının değiştiğini düşünürüm. Mesela tanecik boyutunda düşündüğümde… Ürün açısından değişebilir. İki maddeyi tepkimeye sokarım çıkan ürünüm daha farklı olur. Bunu bir değişim olarak düşünebilirim. Yanma tepkimeleri…
1.4 Miktarla bağlantı kurabilirim diye düşünüyorum. Miktar değişimi olabilir belki. Sadece dış görünüş yetmez. Maddenin iç yapısıyla da alakalı olduğundan. Yanma reaksiyonunda maddem oksijenle tepkimeye giriyor daha sonra mesela çıkan su buharı olabilir. CO2 olabilir. Gaz çıkışı olabilir. Dışarıya ısı yayılır. Oksitlenmeyi düşünürsem renk değişimi olur.
1.5 Şu an hatırlayamıyorum. Hocamız kimyasal formüller halinde yazar.
1.6 N2+3H2→2NH3
1.7 Giren ürünümün mol sayılarını eşitledim. Giren atomlardan bir molekülüm oluştu. Buradan bağ sayılarını çıkaramam. Açmam lazım. Açtığımda çıkartırım.
Hedef Kavramlar 2
2.1.1 Ekzotermik. Dışarıya ısı verdiği için. 2.1.2 Bitkiler dışarıya oksijen veriyorlar. Güneşten enerji alıyorlar, endotermik bir
Maddenin iç yapısının değişmesi.
Miktar değişimi, gaz çıkışı, ısı çıkışı, renk değişimi.
Kimyasal formüller.
Mol sayıları, giren madde, oluşan ürün, bağ sayıları.
25
reaksiyondur.
2.2 Son enerjimle ilk enerjim dediğim olay… Mesela maddeyi tepkimeye sokarkenki ilk enerjisiyle tepkimeden sonraki son enerjisi arasındaki farkı bana entalpiyi verir. Sıcaklık basınç açısından mı düşüneceğiz? Sabit sıcaklık ve sabit basınç altında.
2.3 Negatif olmasını beklerim. Pozitif olmasını beklerim.
2.4.1 Ölçülemez bence. 2.4.2 Ölçülemez. 2.4.3 Girenlerdeki maddenin toplam enerjisi diyebilir miyim acaba? Aktivasyon enerjisi mi diyeceğim.
2.5 Molekül halindeki enerjisi mi tam anlamadım açıkçası. Nasıl ölçeriz bilmiyorum.
2.6 Bağ oluşturduğumda açığa çıkan enerji olarak değerlendirebilirim.
2.7.1 Bence atomları halinde düşündüğümüzde bağ enerjisini ölçebiliriz diye düşünüyorum. Bağların açığa çıkardığı enerji benim için önemli olduğundan dolayı molekül halinde olması bana çok bir şey ifade etmez. Bence ölçemeyiz. 2.7.3 Kj/mol. Bir molünkini alıp bağ enerjisini ölçebilirmişiz.
Sabit sıcaklık ve sabit basınç altında.
Negatif, pozitif.
Toplam enerji.
Bağ oluşturduğumda açığa çıkan enerji.
2.8 Enerji veririz. Aktivasyon enerjisi.
2.9.1 Hayır. 2.9.2 Aktivasyon enerjisi maddeden maddeye enerjiler değişir. Her maddenin enerjisi aynı değildir. İleri ve geri tepkimeyle alakalı bence ileri aktivasyon enerjisi, geri aktivasyon enerjisi diyoruz. Maddelerin cinsine göre değişir. Aktivasyon enerjisi bir şeyi düşürüyor. Taneciklerin hareketini hızlandırıyoruz. Kinetik enerjiyle alakası var.
Hedef Kavramlar 3
3.1 Birim zamanda aldığım yol.
3.2 Giren maddelerin ürüne dönüşünceye kadar geçen süre olarak tarif edebilirim. Birim zamandaki derişim miktarıyla alakalı olabilir. Girenler ve ürünler arasındaki denge kurulduktan sonra o derişimlerle hızı tespit edebilirim.
3.3 Derişim, sıcaklık, hacim olabilir mi, basınç, katalizör.
3.4
Aktivasyon enerjisi.
Her maddenin enerjisi aynı değildir. Maddelerin cinsine göre değişir.
Birim zamanda aldığım yol.
Giren maddelerin ürüne dönüşünce kadar geçen süre.
27
3.5
3.6.1 Her reaksiyon için sıcaklıkla bağlantı kurarsam etkiler tabi. Onun dışında sadece ışık bir şey ifade etmiyor bana reaksiyon hızı için. 3.6.5 Kelime olarak duydum o kadar.
3.7.1 Reaksiyon hızını arttırır. Girdiği gibi çıkar. 3.7.2 Aktivasyon enerjisini düşürüyor.
3.8.1 Hız sadece derişime bağlı değildir. Sıcaklığa, basınca bağlı. 3.8.2 Olmalıdır. 3.8.3 0C veya 0K cinsinden. Zaman.
Hedef Kavramlar 4
4.1 Hareketli olmalarını, çarpışmalarını. Kinetik enerjileri artar.
4.2.1 Hayır bence bu reaksiyonun gerçekleşmesi için yeterli değildir. 4.2.2 Yeterli bir enerjiye ihtiyacımız var.
4.3.1 Kinetik enerjileri artıyor. Bence.... bilmiyorum sonuçlanır mı..? Sıcaklığı artırınca kinetik enerji artıyor. Ama her çarpışma olayı bana reaksiyon olması gerektiğini göstermediğine göre olmaz.
Işık bir şey ifade etmiyor. Sıcaklıkla bağlantı kurarsam etkiler.
Katalizör reaksiyon hızını arttırır. Aktivasyon enerjisini düşürür.
Hız sıcaklık ve basınca da bağlıdır.
Hareketli olmaları, çarpışmaları, kinetik enerjilerinin artması.
Yeterli enerjiye ihtiyaç vardır.
Sıcaklığı artırınca kinetik enerji artıyor. Ama her çarpışma olayı reaksiyon olması gerektiğini göstermez.
4.3.2 Dışarıdan bir etki, kuvvet.. 4.4
Hedef Kavramlar 5 5.1 Hayır.
5.2.1 Teraziyi örnek verebilirim. 5.2.2 Kimyasal denge de giren maddelerimle üründe oluşan maddelerimin miktarının eşit olduğunu diyebilirim terazi gibi düşünürsem. Giren madde miktarıyla ürünün madde miktarı bir süre sonra eşitleniyor. Hızlarının eşit olduğunu söyleyebilirim. 5.2.3 Mesela katısıyla dengede olan bir sıvı olabilir benim için.
5.3 Devam eder.
5.4 Hızları.
5.5 Üründeki derişimin daha fazla olmasını bekleyebilirim açıkçası.
5.6.1 Ürünümde artış olur. 5.6.2 Reaksiyon hızı bozulmaz. Denge bozuluyor denge bozulduğu için de hız da
Dışarıdan etki, kuvvet.
Reaktantların %100 ürüne dönüşmesi mümkün değildir.
Giren madde miktarıyla ürün madde miktarı eşitleniyor. Hızları eşitleniyor.
Katısıyla dengede olan sıvı.
Denge devam eder.
Dengede eşit olan hızlarıdır.
Reaksiyon dengedeyken ürünlerdeki derişimin fazla olmasını beklerim.
Reaksiyon hızı bozulur, reaksiyon sağa kayar, sonra tekrar denge kurulur, H2 ve HI derişimleri artar, oranları değişmez
29
bozulur. 5.6.3 Ürünlerimin olduğu yöne doğru artar yani sağ tarafa doğru. 5.6.4 Eşitlenir. 5.6.5 Hidrojenin ve HI 5.6.6 Değişmez.
5.7.1 Sol tarafa kayar. 5.7.2 Reaktantların artmasını beklerim.
5.8.1 Etkiler. 5.8.2 Kap içerisinde düşündüm. PV=nRT dünürsem sabit sıcaklıkta basınç artarsa derişimim artar. 5.8.3 Sağ sol olarak mı söyleyeceğim.
5.9.1 Girenlerin olduğu yöne kayar. 5.9.2 Mol sayılarını düşündüm. Mol sayıları fazla olduğu için.
5.10 Değiştirmez.
Hedef Kavramlar 6
6.1.1 Hidrojen ve oksijenden oluşur. Hidrojen bağı vardır. Molekül olarak bağlar var, eşleşmemiş elektronlar var kafamda. 6.1.2 Açısal. 6.1.3 Bağlar kovalenttir. 6.1.4 Polar kovalent bağ deriz. 6.1.5 Elektrik iletkenliği vardır. 6.1.6 H bağından dolayı çekim kuvveti fazla.
6.2.1 Polar maddeleri çözer. Çünkü benzer benzeri çözer. İyonik yapılı katıları çözebilir, çünkü mesela NaCl. 6.2.2 Suyu örnek verebilirim.
İleri reaksiyon ekzotermikse ve ısıtırsak reaksiyon sola kayar, reaktanların artması beklenir.
Basınç kimyasal dengeyi etkiler. Basınç artarsa sabit sıcaklıkta derişim artar.
Basıncın arttırılması reaksiyonu mol sayıları fazla olan yöne kaydırır.
Basınç artarsa mol sayıları eşitse değiştirmez.
Polar kovalent, H bağı var, çekim fazla, elektrik iletkenliği var.
Su polar maddeleri çözer, benzer benzeri çözer. Su polar çözücüdür.
6.3 Su içinde katıların gittikçe yok olması diyebilirim, yani sıvı hale geçmesi gibi.
6.4.1 Su molekülleri NaCl iyonlarını sarar.
6.4.2
6.4.3 Bilemem bence. 6.4.4 İyonun çekim kuvvetiyle alakalı olabilir mi mesela.
6.5 İçinde bir şeyler varsa kirlenir mesela. Farklı maddeler kirletebilir suyu.
6.6 Vardır bence.
Su içinde katıların gittikçe yok olması, sıvı hale geçmesi.
Su molekülleri Na+
ve Cl- iyonlarını sarar. Kaç su molekülü tarafından sarılacağı iyonun çekim kuvvetiyle ilgilidir.
İçinde farklı maddeler varsa su kirlenir.
Bakteriler suyu kirletir.
Kimyasal Reaksiyonlar konusu ile ilgili Görüşme Formundan elde edilen veriler Katılımcı 1 ’de aşağıdaki görüşlerin olduğu sunucunu ortaya çıkarmıştır:
Reaksiyon deyince aklına etkileşim gelmesi,
Kimyasal reaksiyonun da kimyasal etkileşim olması,
Kimyasal değişimde maddenin içyapısının değişmesi, iki maddeyi tepkimeye soktuğunda çıkan ürününün farklı olması,
Kimyasal reaksiyon olduğunu miktar değişimi, gaz çıkışı, ısı çıkışı, renk değişimi olmasından anlaması,
Kimyasal değişmelerin kimyasal formüllerle gösterildiği,
Denkleştirilmiş bir kimyasal eşitlikten mol sayıları, giren madde, oluşan ürün, bağ sayılarını bulabileceği,
Kömürün yanmasının ekzotermik, fotosentez olayının endotermik olduğu, Enerji değişimini sabit sıcaklık ve sabit basınç altında entalpi olarak ifade
31
Entalpinin işaretinin kömürün yanmasında negatif, fotosentez olayında ise pozitif olmasını beklediği,
Mutlak enerjinin ölçülemeyeceği, fakat ölçülen bu enerjinin giren maddelerin toplam enerjisi olduğu,
Enerji değişimini nasıl ölçülebileceğini bilmemesi,
Bağ enerjisinin bağ oluşturduğunda açığa çıkan enerji olması, Bir molekülün değil, molün bağ enerjisinin ölçülebileceği, Reaksiyonun başlaması için aktivasyon enerjisine ihtiyaç olduğu,
Her maddenin enerjisinin aynı olmadığı, aktivasyon enerjisinin maddelerin cinsine göre değiştiği,
Kimyasal reaksiyonun hızı giren maddelerin ürüne dönüşünceye kadar geçen süre olduğu,
Reaksiyon hızını derişim, sıcaklık, hacim, basınç, katalizörün etkilediği,
Reaksiyon hızı için ışığın bir şey ifade etmediği, ancak her reaksiyon için sıcaklıkla bağlantı kurarsa etkilediği,
Katalizörün reaksiyonun hızını arttırdığı, reaksiyona girdiği gibi çıktığı ve aktivasyon enerjisini düşürdüğü,
Hızın sadece derişime değil, sıcaklık ve basınca da bağlı olduğu.
Tanecilerde reaksiyona girecekleri zaman hareketli olmaları, çarpışmaları, kinetik enerjilerinin artmasını beklediği,
Tanecikler ya da moleküller arası gerçekleşen her çarpışmada reaksiyonun gerçekleşmediği, yeterli enerjiye ihtiyaç olduğu,
Sıcaklığı artırınca kinetik enerjinin arttığı, ama her çarpışma olayının reaksiyon olması gerektiğini göstermediği, başka dışarıdan etki, kuvvete ihtiyaç olduğu, Reaktantların %100 ürüne dönüşmesinin mümkün olmadığı,
Kimyasal dengede giren madde miktarıyla ürün madde miktarının eşit olduğu, Kimyasal dengede hızların eşit olduğu,
Kimyasal dengeyi katısıyla dengede olan sıvıya benzetmesi, Kimyasal dengenin durağan olmadığı, devam ettiği,
Reaksiyon dengedeyken ürünlerdeki derişimin fazla olmasını beklediği,
H2+I2↔2HI reaksiyonu dengedeyken H2 eklediğimizde dengenin bozulacağı, reaksiyonun sağa doğru kayacağı, sonra tekrar dengeye ulaşacağı, H2 ve HI derişimin artacağı, oranlarının değişmeyeceği,
İleri reaksiyon ekzotermikse ve ısıtırsak reaksiyonun sola kayacağı, reaktantların artmasını beklediği.
Basıncın kimyasal dengeyi etkilediği, basınç artarsa sabit sıcaklıkta derişimin arttığı,
Basıncın arttırılması reaksiyonu mol sayıları fazla olan yöne kaydırdığı,
Basınç arttırılırsa ve reaksiyonun her iki tarafındaki mol sayıları eşitse basıncın etkisinin olmadığı,
Suyun polar kovalent bir molekül olduğu, H bağının olduğu, bu nedenle çekimin fazla, kaynama noktasının yüksek olduğu ve elektrik iletkenliğinin olduğu, Suyun polar maddeleri, benzerin benzeri çözdüğü ve suyun polar bir çözücü
olduğu,
Çözünme deyince aklına su içinde katıların gittikçe yok olması, sıvı hale geçmesi,
NaCl suya atınca su moleküllerinin Na+
ve Cl- iyonlarını saracağı, kaç su molekülü tarafından sarılacağının iyonun çekim kuvvetiyle ilgili olduğu,
İçinde farklı maddeler varsa suyun kirlendiği, Bakterilerin suyu kirlettiği.
4.1.2. Katılımcı 2 ’nin Kimyasal Reaksiyonlar Konusu ile İlgili Görüşleri
Katılımcı 2’nin Kimyasal Reaksiyonlar Konusu ile ilgili görüşleri
Özet
Hedef Kavramlar 1
1.2.1 Kimyasal maddelerin eski bağlarının kopmasıyla yeni bağların oluşması. Kimyasal olarak bakıyorum aslında reaksiyona. 1.2.2 Aslında hiç bunu düşünmedim. Ne demek isterdim?.. Kimyasal tepkime. Aklıma başka bir şey gelmiyor.
1.3 Maddenin kimyasal yapısının bozulması. Eski haline geri
Eski bağların kopması, yeni bağların oluşması.
33
döndürülememesi. Kimyasal değişme deyince aklıma direk yumurtanın pişirilmesi geliyor. Maddenin yapısı değişiyor mu, değişiyor, Eski haline döndürülebiliyor mu, döndürülemiyor, yeni bir şey oluşuyor.
1.4 Renk değişimi diyeceğim aslında da bunlar fiziksel de olabiliyor, koku… fiziksellerde de oluyor da renk değişmesi ama kimyasallarda da oluyor. Belli maddeler var ya atıyorum KMnO4 le tepkimeye soktuğumda rengi değişiyor. Kesin renk değiştirirse kimyasal tepkimeye girmiştir diye bir yargı söylemek istemedim açıkçası. Başkaaa… koku. Çünkü biz siklohekzanolden alken elde etmiştik. Alken de çok kötü kokuyor. Çaydan kafein elde ettik. Çok alakasız gelmişti. Çay siyah bir şey kristalini de koyu bir şey beklersin ama beyaz kafein kristallerini bulduk.
1.5 Tepkimeleri yazarız. Maddenin kendine ait formülleri vardır. Formüllerle kopan bağları da gösterebiliriz.
1.6
1.7.1 Hangi oranda birleştiklerini, hangi oranda oluştuklarını, gramına kadar
Renk değişimi, koku.
Kimyasal değişmeleri formüllerle gösteririz.
Kimyasal eşitlik hangi oranda birleştiklerini, hangi oranda
