ÖZEL GÖRELİLİK KURAMIYLA İLGİLİ KAVRAM YANILGILARINI BELİRLEMEYE YÖNELİK DÖRT AŞAMALI BİR TESTİN
GELİŞTİRİLMESİ VE UYGULANMASI
Gülnur ÖNSAL
YÜKSEK LİSANS TEZİ
ORTAÖĞRETİM FEN VE MATEMATİK ALANLARI EĞİTİMİ ANABİLİM DALI
FİZİK EĞİTİMİ BİLİM DALI
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
TELİF HAKKI VE TEZ FOTOKOPİ İZİN FORMU
Bu tezin tüm hakları saklıdır. Kaynak göstermek koşuluyla tezin teslim tarihinden itibaren (….) ay sonra tezden fotokopi çekilebilir.
YAZARIN
Adı : Gülnur
Soyadı : ÖNSAL
Bölümü : Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi
İmza :
Teslim tarihi :
TEZİN
Türkçe Adı : Özel Görelilik Kuramıyla İlgili Kavram Yanılgılarını Belirlemeye Yönelik
Dört Aşamalı Bir Testin Geliştirilmesi Ve Uygulanması
İngilizce Adı : Development and Application of a Four-Tier Test to Assess
ETİK İLKELERE UYGUNLUK BEYANI
Tez yazma sürecinde bilimsel ve etik ilkelere uyduğumu, yararlandığım tüm kaynakları kaynak gösterme ilkelerine uygun olarak kaynakçada belirttiğimi ve bu bölümler dışındaki tüm ifadelerin şahsıma ait olduğunu beyan ederim.
Yazar Adı Soyadı: Gülnur ÖNSAL İmza:
iii
Jüri Onay Sayfası
Gülnur ÖNSAL tarafından hazırlanan “Özel Görelilik Kuramıyla İlgili Kavram Yanılgılarını Belirlemeye Yönelik Dört Aşamalı Bir Testin Geliştirilmesi Ve Uygulanması’’ adlı tez çalışması aşağıdaki jüri tarafından oy birliği ile Gazi Üniversitesi Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Anabilim Dalı’nda Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmiştir.
Danışman: Prof. Dr. Bilal GÜNEŞ
OFMAE Anabilim Dalı, Fizik Eğitimi, Gazi Üniversitesi ………
Başkan: Doç. Dr. Ali ERYILMAZ
OFMAE Anabilim Dalı, Fizik Eğitimi, ODTÜ ………
Üye: Prof. Dr. Salih ATEŞ
İlköğretim Anabilim Dalı, Fen Bilgisi Eğitimi, Gazi Üniversitesi ………
Tez Savunma Tarihi: …../…../2016
Jüri tarafından kabul edilen bu tezin Yüksek Lisans Tezi olması için gerekli şartları yerine getirdiğini onaylıyorum.
Prof. Dr. Tahir ATICI
TEŞEKKÜRLER
Öncelikle lisans üstü eğitimim boyunca bana rehber olan, araştırma süresince yardımlarını, desteğini ve hoşgörüsünü benden hiç esirgemeyen, beni yüreklendiren, sonsuz sevgi ve saygı duyduğum çok değerli danışmanım Prof. Dr. Bilal GÜNEŞ'e teşekkürlerimi bir borç bilirim.
Her zaman yanımda olan, beni destekleyen, bana güç veren hayatımdaki en kıymetli iki insana, canım annem Derya TOPTAŞ'a ve eşim Ufuk ÖNSAL'a sonsuz teşekkürlerimi sunarım.
Bu süreçte yardımını hiç esirgemeyen, değerli vaktini ayıran Yrd. Doç. Feruze TURAN SÖNMEZ'e teşekkür etmek isterim.
v
ÖZEL GÖRELİLİK KURAMIYLA İLGİLİ KAVRAM
YANILGILARINI BELİRLEMEYE YÖNELİK DÖRT AŞAMALI BİR
TESTİN GELİŞTİRİLMESİ VE UYGULANMASI
(Yüksek Lisans Tezi)
Gülnur ÖNSAL
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
Ocak, 2016
ÖZ
Bu çalışmanın amacı özel görelilik kuramıyla ilgili kavram yanılgılarını belirlemeye yönelik dört aşamalı bir testin geliştirilmesidir. Ankara'da kolay ulaşılabilir durum örneklemi yöntemi ile seçilen üç üniversitenin fizik öğretmenliği, fizik mühendisliği ve fizik bölümlerinde lisans eğitimi gören 73 öğrenciyle testin pilot çalışması yapılmıştır. Pilot çalışma sonucunda gerekli analizler yapılarak test maddelerinde düzenlemeler yapılmıştır. Nihai uygulama 211 fizik bölümü, fizik mühendisliği ve fizik öğretmenliği lisans öğrencileri ile yapılmıştır. Elde edilen verilerle testin geçerliliği için false positive (yanlış sebepli doğrular) değeri %10, false negative (doğru sebepli yanlışlar) değeri ise %1 bulunmuştur. Öğrencilerin testte doğru cevapları üzerinden hesaplanan Cronbach-α güvenirkik katsayısı 0,59 dur. Öğrencilerin dört aşamaya göre verdikleri cevaplara göre kavram yanılgıları için hesaplanan Cronbach-α güvenirlik katsayısı ise 0,71 bulunmuştur. Ayrıca testteki her bir madde için madde analizleri yapılmıştır. Katılımcıların %10'undan fazlası tarafından sahip olunan kavram yanılgıları belirlenmiştir.
Bilim Kodu : -
Anahtar Kelimeler : Fizik Eğitimi, Kavram yanılgıları, Dört aşamalı testler, Özel görelilik kuramı, kütle ve enerji
Sayfa Adedi : 157
DEVELOPMENT AND APPLICATION OF A FOUR-TIER TEST TO
DIAGNOSE MISSCONCEPTIONS
ABOUT SPECIAL RELATİVE TEORY
(M.S. Thesis)
Gülnur ONSAL
GAZI UNIVERSITY
INSTITUTE OF EDUCATIONAL SCIENCES
January, 2016
ABSTRACT
The main purpose of this study was to develop a four-tier test for diagnosing misconceptions about special relativity theory. Test was administered to 73 university students who studied physics educations, physics engineering and physics department from three universities selected by purposive and convenience sampling as a pilot study in Ankara. The analysis of the results of the pilot study was used to revise the test items. Finally, the Four-Tier Special Relativity Theory Test (FTSRTT) was developed and administered to 211 physics educations, physics engineering and physics department from universities in Ankara. Also, the proportions of the false positives and false negatives were estimated to establish the content validity and found 10% for the false positives and 1 % for false negatives. The Cronbach alpha reliability coefficients that calculated for student's correct score was found 0,59. The Cronbach alpha reliability coefficients that calculated for student's misconseption score was found 0,71. Moreover, item analysis was done for each item. Some misconceptions, which were held by more than 10 % of the students, were identified.
Science Code : -
KeyWords : Physics Education, Misconceptions, Diagnostic Tests, Four-Tier
Tests, Special Relative Theory, Mass and Energie Page Number :157
vii
İÇİNDEKİLER
TELİF HAKKI VE TEZ FOTOKOPİ İZİN FORMU ... i
ETİK İLKELERE UYGUNLUK BEYANI ... ii
Jüri Onay Sayfası ... iii
TEŞEKKÜRLER ... iv
ÖZ ... v
ABSTRACT ... vi
İÇİNDEKİLER ... vii
TABLOLAR LİSTESİ ... xi
ŞEKİLLER LİSTESİ... xiv
SİMGELER VE KISALTMALAR ... xvi
BÖLÜM I ... 1 GİRİŞ ... 1 1.1. Problem Durumu ... 2 1.1.1. Alt Problemler ... 2 1.2. Araştırmanın Amacı ... 3 1.3. Araştırmanın Önemi ... 3 1.4. Sayıltılar ... 4 1.5. Sınırlılıklar ... 4 1.6. Tanımlar ... 5 BÖLÜM II ... 7 KAVRAMSAL ÇERÇEVE ... 7 2.1. Kavram Nedir? ... 8
2.2. Kavram Yanılgısı Nedir? ... 10
2.3. Kavram Yanılgısı Sebepleri ... 13
2.4. Kavram Yanılgıları Ölçme Yöntemleri ... 15
2.4.1. Mülakat ve Açık Uçlu Sorular... 16
2.4.2. Çoktan Seçmeli Testler ... 18
2.4.2.1. İki Aşamalı Testler ... 19
2.4.2.3. Dört Aşamalı Testler ... 21
2.5. Kavram Yanılgıların Düzeltilmesi ... 21
2.6. Alanyazın ... 23
BÖLÜM III ... 27
YÖNTEM... 27
3.1. Araştırmanın Modeli ... 27
3.2. Evren ve Örneklem ... 27
3.3. Veri Toplama Araçları ... 29
3.3.1. Kavram Yanılgısı Belirleme Testinin Geliştirilme Süreci ... 30
3.4. Veri Analizi ... 36 3.4.1. Ölçüm Güvenirliği ... 37 3.4.2. Ölçüm Geçerliği ... 37 3.4.3. Madde Analizi ... 38 BÖLÜM IV ... 39 BULGULAR VE YORUMLAR ... 39
4.1. Özel Görelilik Kuramı Kavram Yanılgılarını Belirleme Testinin Pilot Uygulama Sonuçları ... 39
4.2. Birinci Alt Probleme Ait Bulgular ... 42
4.2.1. Dört Aşamalı Özel Görelilik Kuramı Kavram Yanılgıları Belirleme Testinin Geçerliliği ... 43
4.2.2. Özel Görelilik Kuramı Kavram Yanılgıları Belirleme Testinin Faktör Analizi ... 46
4.3. İkinci Alt Probleme Ait Bulgular ... 60
4.3.1. Özel Görelilik Kuramı Kavram Yanılgıları Belirleme Testinin Güvenirliği ... 60
4.4. Üçüncü Alt Probleme Ait Bulgular ... 61
4.4.1. Özel Görelilik Kuramı Kavram Yanılgıları Belirleme Testinin Betimsel Analizleri ... 61
4.4.1.1. Doğru Cevaba Göre Kodlamada Özel Görelilik Kuramı Kavram Yanılgıları Belirleme Testinin Aşamaları İçin Betimsel Analizleri ... 61
4.4.1.2. Kavram Yanılgısına Göre Kodlamada Özel Görelilik Kuramı Kavram Yanılgıları Belirleme Testinin Aşamaları İçin Betimsel İstatistik ... 64
ix
4.5. Dördüncü Alt Probleme Ait Bulgular... 68
4.5.1. Ankaradaki Devlet Üniversitelerinin Fizik Alanında Lisans Öğrenimi Gören Öğrencilerin, Testin Aşamalarına Göre Doğru Cevap Yüzdeleri ... 68
4.6. Beşinci Alt Probleme Ait Bulgular ... 71
4.6.1. Ankaradaki Devlet Üniversitelerinin Fizik Alanında Lisans Öğrenimi Gören Öğrencilerin, Testin Aşamalarına Göre Kavram Yanılgılarına Düşme Yüzdeleri ... 71
4.7. Altıncı Alt Probleme Ait Bulgular ... 75
4.7.1.Ankaradaki Devlet Üniversitelerinin Fizik Alanında Lisans Öğrenimi Gören Öğrencilerin, Özel Görelilik Kuramı Ile Ilgili Sahip Oldukları Kavram Yanılgıları ... 75
4.8. Fizik Bölümü, Fizik Mühendisliği ve Fizik Öğretmenliği Lisans Öğrencilerinin Özel Görelilik Kuramı İle İlgili Sahip Oldukları Kavram Yanılgılarının Karşılaştırılması ... 79
4.9. Üniversitelerin Fizik Bölümü, Fizik Mühendisliği ve Fizik Öğretmenliği Programlarında Eğitim Gören Birinci, İkinci, Üçüncü ve Dördüncü Sınıf Lisans Öğrencilerinin Özel Görelilik Kuramı İle İlgili Sahip Oldukları Kavram Yanılgılarının Karşılaştırılması ... 81
4.10. Dersi Alan ve Almayan Öğrencilerin Özel Görelilik Kuramı İle İlgili Sahip Oldukları Kavram Yanılgılarının Karşılaştırılması ... 84
BÖLÜM V... 89 SONUÇLAR VE ÖNERİLER ... 89 5.1. Sonuçlar ... 89 5.2. Öneriler ... 92 KAYNAKÇA ... 95 EKLER... 101
EK 1. Dört Aşamalı Özel Görelilik Kuramı Kavram Yanılgısı Belirleme Testi ... 102
EK 2. Kavram Yanılgılarının Test Maddelerine Göre Dağılımı ve Cevap Anahtarı 115 EK 3. Özel Görelilik Kuramı Başarı Testi Uzman Görüş Anketi ... 117
EK 4. Özel Görelilik Kuramı Kavram Yanılgısı Belirleme Testi Uzman Görüş Anketi ... ...124
EK 5. Doğru Cevaplara Göre Birinci Aşama Verileri... 133
EK 6. Doğru Cevaplara Göre Birinci Aşama Verileri (Devamı) ... 138
EK 8. Kavram Yanılgılarına Göre Dört Aşama İçin Veriler (Devamı 1) ... 148 EK 9. Kavram Yanılgılarına Göre Dört Aşama İçin Veriler (Devamı 2) ... 153
TABLOLAR LİSTESİ
Tablo 1. Dört Aşamalı Kavram Yanılgıları Belirleme Testleri İçin Bilgi Eksikliği Karar
Verme Durumları ... .6
Tablo 2. Dört Aşamalı Kavram Yanılgıları Belirleme Testleri İçin Karar Verme Durumları ...6
Tablo 3. Çalışmanın Örneklemini Oluşturan Öğrencilerin Üniversitelere Göre Dağılımı...28
Tablo 4. Çalışmanın Örneklemini Oluşturan Öğrencilerin Öğrenim Görmekte Olduğu Sınıflara Göre Dağılımı... ... .29
Tablo 5. Çalışmanın Örneklemini Oluşturan Öğrencilerin Öğrenim Görmekte Olduğu Bölümlere Göre Dağılımı ... .29
Tablo 6. Araştırılan Kavram Yanılgılarının Soru Maddelerine Dağılımı ... .31
Tablo 7. Doğru Cevaplara Göre Veri Kodlama Örnek Tablosu ... .34
Tablo 8. Kavram Yanılgılarına Göre Veri Kodlama Örnek Tablosu ... .35
Tablo 9. Pilot Uygulama İçin Test Maddelerinin Madde Güçlükleri (p) ve Test Maddelerinin Ayırıcılığı (D) ... .40
Tablo 10. Pilot Uygulama İçin False Positive ve False Negative Yüzdeleri...41
Tablo 11. Pilot Uygulama İçin Doğru Cevaplara Göre Güvenirlik...42
Tablo 12. Pilot uygulama İçin Kavram Yanılgısına Göre Güvenirlik...42
Tablo 13. Birinci ve Üçüncü Aşama Puanlarının Ikinci ve Dördüncü Aşama Puanları Arasındaki Korelasyon Tablosu ...43
Tablo 14. Dört Aşamalı Özel Görelilik Kuramı İle İlgili Kavram Yanılgısı Belirleme Testi İçin False Positive, False Negative ve Doğru Cevap Yüzdeleri ... .45
Tablo 15. Faktör Analizi İçin SPSS'de Kullanılan Yöntemler ... .47
Tablo 17. Doğru Cevaplara Göre Kodlamanın İlk Aşama Faktör Analizinde Ortak Varyans ... 48 Tablo 18. Doğru Cevaplara Göre Kodlamanın İlk Aşama Faktör Analizinde Açıklanan
Toplam Varyans Tablosu ... 49 Tablo 19. Doğru Cevaba Göre Kodlamanın İlk Aşaması İçin Döndürülmüş Bileşenler Matrisi Tablosu ... 51 Tablo 20. Doğru Cevaba Göre Kodlamanın İlk Aşaması İçin Soru Maddelerinin Faktörlere
Dağılımı ve Yorumları...52 Tablo 21. Kavram Yanılgılarına Göre İlk Aşama İçin KMO ve Bartlett Testi ... 53 Tablo 22. Kavram Yanılgılarına Göre Kodlamanın İlk Aşama Faktör Analizinde Ortak
Varyans...54 Tablo 23. Kavram Yanılgılarına Göre İlk Aşama İçin Açıklanan Toplam Varyans Tablosu 54 Tablo 24. Kavram Yanılgılarına Göre İlk Aşama İçin Döndürülmüş Bileşenler Matrisi Tablosu ... ...55 Tablo 25. Kavram Yanılgılarına Göre İlk Aşama İçin Kavram Yanılgılarının Faktörlere
Dağılımı ve Yorumları ...56 Tablo 26. Kavram Yanılgılarına Göre Tüm Aşamalar İçin KMO ve Bartlett Testi ...57 Tablo 27. Kavram Yanılgılarına Göre Kodlamanın Tüm Aşamalar İçin Faktör Analizinde
Ortak Varyans...57 Tablo 28. Kavram Yanılgılarına Göre Tüm Aşamalar İçin Faktör Analizinde Açıklanan
Toplam Varyanslar...58 Tablo 29. Kavram Yanılgılarına Göre Tüm Aşamalar İçin Döndürülmüş Bileşenler Matrisi.59 Tablo 30. Kavram Yanılgılarının Tüm Aşamalarına Göre Faktörlere Dağılımı ve Faktör
Yorumu...60 Tablo 31. Doğru Cevaplara Göre Kodlamada Güvenirlik Analizi ...61 Tablo 32. Kavram Yanılgısına Göre Kodlamada Aşamalara Göre Güvenirlik Analizi ...61 Tablo 33. Doğru Cevaplara Göre Kodlamada Birinci Aşama İçin Betimsel Analiz Sonuçları...62
Tablo 34. Kavram Yanılgılarına Göre Kodlamada Testin Aşamaları İçin Betimsel Analiz Sonuçları...65 Tablo 35. Dört Aşamalı Özel Görelilik Kuramı Kavram Yanılgıları Belirleme Testinin Aşamaları İçin Her Bir Maddenin Doğru Cevaplanma Yüzdeleri...69 Tablo 36. Öğrencilerin Kavram Yanılgılarına Düşme Yüzdelerinin Hesaplanması İçin
Kavran Yanılgısı 1 Örneği (Tüm Aşamalar Için) ... ... 71 Tablo 37. Soru Maddeleri İçin Ölçtükleri Kavram Yanılgılarına Ortalama Düşülme Yüzdeleri
(Dört aşama için). ... 72 Tablo 38. Kavram Yanılgılarına Aşamalara Göre Ortalama Düşülme Yüzdeleri ... 73 Tablo 39. Dört Aşamalı Özel Görelilik Kuramı Kavram Yanılgıları Belirleme Testinde
Kavram Yanılgılarına Düşen Öğrenci Sayıları ve Kavram Yanılgılarına Düşen Öğrenci Yüzdeleri (Tüm Aşamalar İçin) ... 77 Tablo 40. Üniversitelerin Fizik Bölümü, Fizik Mühendisliği ve Fizik Öğretmenliği Lisans
Öğrencilerinin Özel Görelilik Kuramı İle İlgili Sahip Oldukları Kavram Yanılgılarının Karşılaştırılması İçin ANOVA Sonuçları ... 79 Tablo 41. Fizik Bölümü, Fizik Mühendisliği ve Fizik Öğretmenliği Lisans Öğrencilerinin
Kavram Yanılgılarına Düşme Yüzdeleri ve Frekansları...80 Tablo 42. Üniversitelerin Fizik Bölümü, Fizik Mühendisliği ve Fizik Öğretmenliği
Programlarında Lisans Eğitimi Gören Birinci, İkinci, Üçüncü ve Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Özel Görelilik Kuramı İle İlgili Sahip Oldukları Kavram Yanılgılarının Karşılaştırılması İçin ANOVA Sonuçları...82 Tablo 43. Birinci, İkinci, Üçüncü ve Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Kavram Yanılgılarına Düşme yüzdeleri ve Frekansları ...83 Tablo 44. Dersi Alan ve Almayan Öğrencilerin Özel Görelilik Kuramı İle İlgili Sahip
Oldukları Kavram Yanılgılarının Karşılaştırılması İçin ANOVA Sonuçları ... 85 Tablo 45. Dersi Alan ve Almayan Öğrencilerin Kavram Yanılgılarına Düşme Yüzdeleri ve Frekansları...86
ŞEKİLLER LİSTESİ
Şekil 1. Dört aşamalı özel görelilik kuramı kavram yanılgısı belirleme testi örnek bir soru (ilk
sürüm) ... ..32
Şekil 2. Dört aşamalı özel görelilik kuramı kavram yanılgısı belirleme testi örnek bir soru (son sürüm)...33
Şekil 3. Doğru cevaplara göre kodlamanın ilk aşama faktör analizi için öz değerlere dayalı çizgi grafiği...50
Şekil 4. Kavram yanılgılarına göre ilk aşama için faktör analizinde öz değerlere dayalı çizgi grafiği...55
Şekil 5. Kavram yanılgılarına göre tüm aşamalar için faktör analizinde öz değere dayalı çizilen çizgi grafiği...58
Şekil 6. Doğru cevaplara göre kodlamada birinci aşama için histogram grafiği ... ..63
Şekil 7. Normal Q-Q grafiği (dönüşümsüz veri için)...66
Şekil 8. Kavram yanılgılarının aşamalarına göre dağılımların histogram grafikleri ... ..67
Şekil 9. Normal Q-Q grafiği (Dönüşümden sonra) ...68
Şekil 10. Dört aşamalı özel görelilik kuramı kavram yanılgıları belirleme testinin her bir maddesi için aşamalara göre doğru cevaplanma yüzdeleri...70
Şekil 11. Dört aşamalı özel görelilik kuramı kavram yanılgıları belirleme testinin aşamalarına göre her bir kavram yanılgılarına ortalama düşülme yüzdeleri...74
Şekil 12. Dört aşamalı özel görelilik kuramı kavram yanılgıları belirleme testinde kavram yanılgılarına düşen öğrenci yüzdeleri grafiği ... ..78
Şekil 13. Fizik bölümü, fizik mühendisliği ve fizik öğretmenliği öğrencilerinin kavram yanılgılarına düşme yüzdeleri ...81
Şekil 14. Birinci, ikinci, üçüncü ve dördüncü sınıf öğrencilerinin dört aşamalı özel görelilik kuramı kavram yanılgıları belirleme testinde kavram yanılgılarına düşme yüzdeleri ... ..84
Şekil 15. Özel görelilik kuramı ile ilgili ders alan ve almayan öğrencilerinin dört aşamalı özel görelilik kuramı kavram yanılgıları belirleme testinde kavram yanılgılarına göre düşme yüzdeleri grafiği...87
SİMGELER VE KISALTMALAR
Cronbach Alpha Katsayısı
D Madde Ayırt Edici İndeksi
p Madde Güçlüğü
DAÖGKKYBT Dört Aşamalı Özel Görelilik Kuramı Kavram Yanılgıları
Belirleme Testi KMO Kaiser-Meyer-Oklin
ÖGK Özel Görelilik Kuramı
1
BÖLÜM I
GİRİŞ
Bilim insanları 19. yüzyılın sonlarına gelindiğinde fizik ile ilgili birçok şeyin bulunduğunu, çözüldüğünü düşünüyorlardı. Fizik demek hayatın kendisi demekti ve onlar da çevredeki olayları açıklayabilmek için bildikleri, öğrendikleri fiziğin yeterli olacağına inanıyorlardı. Bu yıllara kadar bilinen fizik (klasik fizik) birçok olayı açıklayabilmesine karşın bazı durumlarda yetersiz kaldı ve 1900'lü yıllarda fizik açısından bir devrim oldu. Modern fiziğin temelleri atıldı.
1900 yılında Max Planck kuantum kuramının temellerini oluşturan fikirlerini, 1905 yılında ise Einstein meşhur özel görelilik kuramını ileri sürdü. Kuantum teorisi ve özel görelilik kuramı o güne kadar yapılan kabullerin tekrar gözden geçirilmesine ve yeni kabullere ihtiyaç olduğunu gösterdi. Daha sonraki süreçlerde bu kuramlar atom fiziği, çekirdek fiziği ve yoğun madde fiziği alanlarının gelişmelerine de katkı sağladı (Serway & Beichner, 2005).
Fizik eğitiminde klasik fizik konuları (mekanik, elektrik vb..) en çok çalışılan konular arasında yer almaktadır. Bu konularla ilgili başarı testleri, kavram testleri vb. çeşitli ölçme araçları geliştirilmiş, kavram yanılgıları belirlenmiş ve kavram yanılgılarını düzeltmeye yönelik birçok yöntem önerilmiştir. Alanyazına bakıldığında bu çalışmaların görülmesi mümkündür. Modern fizik konuları ise klasik fizik konularına göre daha az çalışılmıştır. Bu çalışmada özel görelilik kuramı üzerinde durulmuştur. Fakat kuramın geneline değil özellikle enerji ve kütle kavramlarına odaklanılmıştır. Einstein denildiğinde hatta fizik denildiğinde çoğumuzun ilk aklına gelen kütle ve enerji ilişkisini anlatan eşitliktir (E0=mc2). Fakat bu eşitlik, Einstein'ın makalesinin yanlış yorumlanmasından kaynaklı
alanyazında bazı kaynaklarda hatalı olarak yer almıştır (E=mc2). Hatta ortaöğretim, yüksek
kütle ve enerji ile ilgili kavram yanılgılarının, bilgi eksiklerinin tespiti önemlidir.
Eğitimcilerin istediği öğrencilerin zihinlerindeki olası kavram yanılgılarını bilimsel bilgiye yaklaştırmaktır. Fakat her birey sınıflara kendi ön kavramlarıyla gelir. Bu ön kavramlar kimi zaman bilimsel kavramlardan oldukça uzaktır. Bunlar kavram yanılgıları ya da bilgi eksiklikleri de olabilir. Anlamlı öğrenmeden bahsetmek istiyorsak öncelikle bu ön kavramların tespit edilmesi ve düzeltilmesi ya da mümkünse ortadan kaldırılması gerekmektedir.
Alanyazında kavram yanılgılarını tespit etmek için çeşitli ölçme araçları geliştirilmiş ve kullanılmıştır. Çok aşamalı testler kavram yanılgısı tespiti için ölçme araçları arasında en etkili olanlardan biridir. Her bir ölçme aracının avantajları ve dezavantajları bulunmaktadır. Bu avantaj ve dezavantajlar göz önünde tutulduğunda dört aşamalı kavram testleri öğrencilerin kavram yanılgılarını belirlemede etkili bir ölçüm aracıdır. Bu çalışmada öğrencilerin kavram yanılgılarını belirlemek için araştırmacı tarafından dört aşamalı kavram yanılgıları belirleme testi geliştirilmiştir.
Çalışmada geliştirilen test ile özel görelilik kuramı konusunda öğrencilerin sahip oldukları olası kavram yanılgılarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Testte ışık hızına yakın hızda hareketli için kütle ve enerji kavramlarına odaklanılmıştır.
1.1. Problem Durumu
Bu çalışmanın asıl amacı özel görelilik kuramı ile ilgili kavram yanılgılarını belirlemeye yönelik geçerli ve güvenilir bir test geliştirmektir.
Çalışmanın ikinci amacı ise Ankaradaki devlet üniversitelerinin fizik alanında lisans öğrenimi gören öğrencilerin, özel görelilik kuramı ile ilgili sahip oldukları kavram yanılgılarını geliştirilen test ile belirlemektir.
Bu doğrultuda araştırma için problem cümlesi “Özel görelilik kuramıyla ilgili kavram yanılgılarını belirlemeyi amaçlayan, geçerli ve güvenilir dört aşamalı bir kavram yanılgısı belirleme testi nasıl geliştirilir?” şeklinde tanımlanabilir.
1.1.1. Alt Problemler
Problem cümlesi çerçevesinde çalışmada cevaplandırılacak alt problemler;
3
midir?
2. Dört aşamalı özel görelilik kuramı kavram yanılgısı belirleme testinin güvenirliği nedir?
3. Dört aşamalı özel görelilik kuramı kavram yanılgısı belirleme testinin betimsel analiz sonuçları nasıldır?
4. Ankaradaki devlet üniversitelerinin fizik alanında lisans öğrenimi gören öğrencilerin, testin aşamalarına göre doğru cevap yüzdeleri nelerdir?
5. Ankaradaki devlet üniversitelerinin fizik alanında lisans öğrenimi gören öğrencilerin, testin aşamalarına göre kavram yanılgılarına düşme yüzdeleri nelerdir?
6. Ankaradaki devlet üniversitelerinin fizik alanında lisans öğrenimi gören öğrencilerin, özel görelilik kuramı ile ilgili sahip oldukları kavram yanılgıları nelerdir?
1.2. Araştırmanın Amacı
Bu çalışmanın asıl amacı ise Ankaradaki devlet üniversitelerinin fizik alanında lisans öğrenimi gören öğrencilerin, özel görelilik kuramı ile ilgili sahip oldukları kavram yanılgılarını, geliştirilen test ile belirlemektir.
Çalışmada özellikle ışık hızına yakın hızlarda hareketli için kütle ve enerji kavramlarına odaklanılmıştır.
1.3. Araştırmanın Önemi
Özel görelilik kuramı, öğrencilerin ve de öğretmenlerin fizikte anlamakta en çok zorlandıkları ve uzak durmaya çalıştıkları konular arasında yer almaktadır. Bunların yanında fizik eğitiminde alanyazına bakıldığında Türkiye’de özel görelilik kuramı (ÖGK) ile ilgili pek fazla akademik çalışma yapılmadığı görülmektedir. Hâlbuki fizikte önemi büyük olan bu kuram ile ilgili hem öğrencilerin hem de öğretmenlerin kavram yanılgılarının, bilgi eksikliklerinin tespit edilmesi daha sonra da bunların üzerine gidilmesi önem taşımaktadır.
rastlanmamıştır. Bu çalışma ile fizik alanyazına ÖGK ile ilgili kavram yanılgılarını belirlemek amacıyla geliştirilmiş bir özel görelilik kuramı kavram yanılgıları belirleme testi (ÖGKKYBT) kazandırılmıştır.
Alanyazında kavram yanılgılarını belirlemek için geliştirilmiş çeşitli ölçme araçlarına rastlamak mümkündür. Her bir ölçme aracının avantajları ve dezavantajları bulunmaktadır. Son yıllarda yapılan çalışmalar üç aşamalı testlerin kavram yanılgı tespiti için en çok kullanılan ölçme araçlarından olduğunu göstermektedir. Fakat üç aşamalı testlerin eksik kaldığı noktalar bulunmaktadır. Dört aşamalı testler bu eksikliği ortadan kaldırmak için idealdir.
Sonuç olarak bu çalışma fizik eğitimi açısından hem alanyazına katkı sağlayacak hem de öğretmenlere ve öğrencilere ÖGK öğretimi açısından yol gösterecektir.
1.4. Sayıltılar
Bu araştırmada aşağıdaki sayıtlılardan hareket edilecektir;
1. Örneklem evreni temsil etmektedir.
2. Soruların tek bir doğru cevabı vardır.
3. Özel görelilik kuramı kavram yanılgısı belirleme testi sorularının hazırlanışında
uzman görüşleri yeterlidir.
4. Öğrenciler özel görelilik kuramı kavram yanılgısı belirleme testti sorularını içtenlikle
cevaplamışlardır.
5. Özel görelilik kuramı kavram yanılgıları belirleme testi soruları tespit edilmeye çalışılan kavram yanılgılarını temsil etmektedir.
6. Çalışmada seçilen veri toplama ve veri analiz yöntemleri çalışmanın amacına
ve problemin çözümüne uygundur.
7. Özel görelilik kuramı ile ilgili kavram yanılgılarını ortaya çıkarmaya yönelik
geliştirilen dört aşamalı kavram yanılgısı belirleme testi öğrencilerin seviyelerine uygundur.
1.5. Sınırlılıklar
5
ve Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ)'nde öğrenim gören fizik bölümü, fizik mühendisliği ve fizik öğretmenliği lisans öğrencileri ile sınırlıdır.
2. Araştırma özel görelilik kuramı konusu ile sınırlıdır.
3. Çalışma araştırmacı tarafından geliştirilen ve öğrencilere uygulanan dört aşamalı kavram yanılgısı belirleme testi ile sınırlıdır.
1.6. Tanımlar
Kavram: Bir kelime veya sembolle ifade edilen nesne veya olaydır (Göncü, 2013).
Kavram yanılgısı: Öğrencilerin zihninde oluşmuş bilimsellikten uzak yapılardır (Toroslu, 2011).
Kavram Yanılgısı Testi: Çoktan seçmeli sorular için yanlış olan seçenekleri özel olarak hazırlanan, yani hata yapan öğrenciyi çeldirecek şekilde değil de, kavram yanılgısına ya da kavram kargaşasına sahip olan öğrencileri çeldirecek şekilde hazırlanan testlerdir. Böylece araştırmacı öğrencinin seçtiği yanlış seçeneğe göre öğrencinin ne tür bir kavram yanılgısına sahip olduğu konusunda fikir yürütebilir. Yani burada öğrencinin doğru seçeneklerinden ziyade işaretlediği yanlış seçeneklere odaklanılır (Eryılmaz ve Sürmeli, 2002).
İki Aşamalı Testler: Birinci aşamada çoktan seçmeli bir sorunun cevabının sorulduğu, ikinci aşamada ise birinci aşamadaki cevabın nedeninin sorulduğu testlerdir.
Üç Aşamalı Testler: Birinci aşamada çoktan seçmeli bir sorunun cevabının sorulduğu, ikinci aşamada birinci aşamadaki cevabın nedeninin sorulduğu ve üçüncü aşamada verilen cevaplardan emin olma durumunun sorgulandığı testlerdir.
Dört Aşamalı Testler: Birinci aşamada çoktan seçmeli bir sorunun cevabının sorulduğu, ikinci aşamada birinci aşamadaki soruya verilen cevaptan emin olma durumunun sorgulandığı, üçüncü aşamada birinci aşamadaki cevabın nedeninin sorulduğu, dördüncü aşamada ise üçüncü aşamada cevabın nedeninden emin olma durumunun sorgulandığı testlerdir.
Bilgi eksikliği: Eğer öğrenciler dört aşamalı testte birinci ve üçüncü aşamadaki cevaplarının ikisinden ya da her hangi birinden emin değillerse, bilgi eksikliğine sahiptir denilebilir(Kaltakçı,2012).
Tablo 1. Dört Aşamalı Kavram Yanılgıları Belirleme Testleri İçin Bilgi Eksikliği Karar Verme Durumları
2. Aşama İçin 4. Aşama İçin Karar
Emin Emin Bilgi eksikliği yok
Emin Emin değil Bilgi eksikliği var
Emin değil Emin Bilgi eksikliği var
Emin değil Emin değil Bilgi eksikliği var
Kaltakçı, 2012
İkinci ve dördüncü aşamalardan emin olunması durumunda öğrenci bilimsel bilgiye ya da kavram yanılgısına sahip olabilir. Ayrıca false positive ve false negative den de bahsedilebilir. Her durum için Tablo 2' de olası ihtimaller gösterilmiştir.
Tablo 2. Dört Aşamalı Kavram Yanılgıları Belirleme Testleri İçin Karar Verme Durumları
1. Aşama
Doğru Cevap Yalnış cevap
3. Aşama
Doğru Cevap Bilimsel Bilgi False Negative
Yalnış cevap False Positive
Dört aşamalı testler için ikinci ve dördüncü aşamalardan emin olunması durumunda; birinci aşamada doğru cevabın işaretlenmesi, üçüncü aşamada doğru cevaba paralel açıklama yapılması bilimsel bilgiyi gösterir; birinci aşamada doğru cevabın seçilmesi, üçüncü aşamada doğru cevaba paralel bir açıklama yapılamaması durumunda false positive (yanlış sebepli doğru); birinci aşamada yanlış cevabın (kavram yanılgısı/çeldirici) seçilmesi, üçüncü aşamada ise doğru cevaba paralel bir açıklama yapılması durumunda false negative (yanlış sebepli doğru) olduğunu gösterir; birinci ve üçüncü aşamada yanlış cevabın (kavram yanılgısı/çeldirici) seçilmesi durumunda ise diğer ihtimaller (kavram kargaşası, bilgi eksikliği, kavram yanılgısı vb.) olabilir.
7
BÖLÜM II
KAVRAMSAL ÇERÇEVE
Günümüz bilim ve teknolojisindeki muazzam ilerlemeye modern fiziğin ortaya attığı prensipler şüphesiz büyük katkı sağlamıştır. Lazerler, bilgisayarlar, MR görüntüleme gibi tıp alanında kullanılan birçok yöntem ve araç, süper iletken malzemeler vb. modern fiziğin bize kazandırdığı cevherlerdir. Çevremizdeki birçok şeyde modern fiziğin izleri olması eğitim ve öğretim sistemimizde bu konulara ağırlık verilmesi gerektiğini göstermektedir. Türkiye’de lise müfredatında ve üniversitelerin fizik öğretmenliği bilim dalı, fen edebiyat fakültelerinin fizik bölümü ve bazı mühendislik bölümlerinde modern fizik derslerine yer verilmektedir. Fizik soyut bir ders olmasından dolayı birçok öğrencinin zorlandığı bir derstir. Fizik eğitimi alanında yapılan araştırmalarına bakıldığında en çok kavram yanılgıları ve öğrenme zorlukları çalışıldığı görülmektedir. Soyut bir ders olduğu için hem öğrenciler hem de öğretmenler birçok kavram yanılgısına ya da kavram kargaşasına sahiptir. Fizik eğitimi alanında çalışılan konulara bakıldığında ise en fazla mekanik, en az ise modern fizik çalışılmaktadır. Modern fizik, öğrencilerin en çok zorlandıkları konulardan biri olmasına rağmen en az çalışılan konular arasında yer almaktadır.
Turgut, Karaman, Sönmez, Dilber, Şimşek ve Altun (2006) fizikte öğrenme güçlüklerinin saptanmasına yönelik yaptıkları bir çalışmada, öğrencilerin en çok zorlandıkları konular ve bu konularda zorlanma sebepleri araştırılmıştır. Çalışmada öğrencilerin bir konuyu zor görmeleri için üç faktörün ön plana çıktığı görülmüştür. Bu faktörler (Turgut, 2006);
i. Motivasyon eksikliği,
ii. Konuların soyut olarak algılanması,
iii. Günlük hayatla ilişkisinin kurulamasıdır.
Özel görelilik kuramı da etkileri mikroskobik boyutta gözlenebildiğinden dolayı öğrenciler hatta öğretmenler için de diğer konulara göre daha soyut kalmaktadır. Bu açıdan özel görelilik kuramı fizikte anlaşılmasında, günlük hayatla ilişki kurulmasında en çok zorlanılan
konulardandır. Bu açıdan çok fazla kavram yanılgısı ve kavram kargaşasına sahip olunan konular arasında yer aldığı düşünülebilir.
ÖGK’nın 2 temel kabulü vardır. Bunlar ;
1. Fizik yasaları tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynıdır.
2. Işık hızı tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynıdır (Serway & Beichner, 2005).
Bu kabuller doğrultusunda ÖGK temel kavramları olarak; ışık hızının eylemsiz referans sisteminden bağımsız olduğunun ileri sürülmesine neden olan araştırmalar, ÖGK’nın temel kabulleri, ışık hızına yakın hızlardaki hareketli için uzunluk ve zaman değişimleri, ışık hızına yakın hızlarda kütle ve enerjinin yorumlanması, lorenz dönüşümleri vb. kavramlar akla gelir. ÖGK ile Einstein‘a kadar alışılagelmiş mutlak zaman kavramı çürütülmüştür. Einstein önerdiği kuram ile ışık hızına yakın hızlarda zamanın ve uzunluğun değiştiğini öne sürmüştür.
Bazı kaynaklarda bu kavramlara ek olarak yıllardır kütlenin de hız ile değiştiği yer almaktadır ve “göreli kütle” ifadesi kullanılmaktadır. Lev Okun, Haziran 1989 yılında Physics Today’de yayınlanan makalesinde kütlenin hıza bağlı olarak değişimin yanlış olduğunu gerekçeleriyle ifade etmiştir (Okun, 1989). Bu süreçten sonra bazı kitaplar, kaynaklar bunu dikkate alarak düzeltmeler yapmıştır (Akyüz, 2012). Buna rağmen birçok kaynakta hala “göreli kütle” ifadesi yer almaktadır.
Bu doğrultuda üniversitelerin fizik bölümüi, fizik mühendisliği ve fizik öğretmenliği lisans öğrencilerinin ÖGK ile ilgili sahip oldukları kavram yanılgılarını belirlemek amacıyla dört aşamalı bir test geliştirilmiş ve uygulanmıştır.
2.1. Kavram Nedir?
Webster’ın tanımlamalarına göre kavram; bir görüntü ya da fikri anlama ve bu anlayışa göre bilinçli hareket oluşturma durumudur (Webster, 1997). Türkçede tanım olarak kavram; bir varlık, obje veya düşüncenin zihinde soyut olarak şekillenmesi, tasarlanmasıdır. Kavramlar; bir araya gelmesiyle bilgiler ve ilkeler oluşturur. Kavramları öğrenme, onları sınıflama, ilişkilendirme ve edinilen kavramları bir araya getirmek suretiyle yeni kavramlar oluşturma insan gelişiminin her aşamasında olagelen süreçtir ve gelişmenin zihinsel gelişmenin temel taşıdır.
9
bazı süreçlere girmiştir; kavramları sınıflandırma, kavram genelleme ve kavram ayırma gibi. Kavramları sınıflandırma, insanların olay ve eşyaların benzerlik ve ayrılılarını tespit etme şeklidir. Gruplandırma sonucu bir araya gelen kavramlar, zihnimizde belli birimde yer eder ve bunları da tanımlama için kullandığımız ifadeler yeni kavramları oluştururlar. Kavramlar somut varlıklar değil, soyut düşünce birimidir fakat gerçek dünyada yansıyan örnekleri bulunur. Kavramları öğrenmenin en iyi yolu da örnekleri öğrenmektir (Aydın, 2007). Öğrenme sürecinde varlıkları ortak özelliklerine göre gruplamasaydık zihnimizde birbiriyle alakasız binlerce bilgi depoları oluşur ve öğrenmemiz zorlaşırdı.
Kavramların geliştirilmesinde kullanılan önemli zihin süreçlerinden biri genelleme sürecidir. İnsanlar kavramları sınırlı sayıda gözlem ve deneyimlerden genellemelere giderek veya önceden tasarlanmış deneylerden sonuçlar çıkararak elde etmişlerdir. Kavram geliştirmede genellemelerin hatalı olabileceği unutulmamalıdır. Kavram gelişiminde genelleme, ilgilendiğimiz varlıkları ortak özelliklerine göre bir grupta toplama ve gruba isim verme sürecidir (Aydın, 2007). Gruba dâhil olmayacak varlıkları gruptaymış gibi düşünmek önemli bir hata kaynağıdır. Bu tür hataya gereğinden fazla genelleme denir. Bazen de gruba dâhil olması gereken bir varlığı dışarıya bırakırız, buna da gereğinden az genelleme denir. Gereğinden fazla genelleme bir kavramın sınırının aşılmasına yol açar. Örneğin; çocuk, sıvıların akıcılık, bulunduğu kabın şeklini alma gibi özelliklerinden yola çıkarak ince kumu kabın şeklini aldığı için sıvı olduğunu zannederse gereğinden fazla genelleme hatasına düşmüş olur. Gereğinden az genelleme ise anlam daralmasına yol açar. Çocuk sıvılarla ilgili deneyimlerini süt, çay gibi içilen örneklerle kazandıysa şampuanın sıvı olduğunu düşünmez. Kavram eleştirilmesinde önemli olan bir diğer zihin süreci ayırım sürecidir. Bu süreç varlıkların ve olguların birbirine benzemeyen özelliklerini görebilmeye dayanır. Portakal, mandalina gibi meyvelerin ortak özelliklerinden turunçgiller kavramına ulaşılmıştır. Ama portakal ve mandalinanın, tat, koku büyüklük gibi farklı özellikleri vardır. Yani mandalinaya özgü olup portakallara özgü olmayan özellikler görüldüğünde turunçgil meyvelerin bir grubu mandalinalar kategorisinde toplanır. Ayırımları yapmak genelleme yapmak kadar kolay değildir. Ayırımlar kavramlarda netleşmeyi sağlar. Kavramları sözcüklerle anlatmaya çalıştığımız zaman tanım yapmış oluruz. Tanımlar, nesnenin öğeleri ve özellikleri göz önünde bulundurularak yapılabilir. Aslında bilinmeyen bir kavramı tanımlama onu bilinen diğer kavramlarla anlatma demektir. Tanımlarda hatalı olabilir. Doğru bir tanımlama yapılabilmesi için bireyin çok şeyi algılayabilmesi, bunları zihin süzgecinden geçirerek genellemesi gerekir. Bazı tanımları geliştirmek kolaydır. Örneğin düz ayna kavramı kolayca
tanımlanabilir. Çünkü düz aynayı tanımlayıcı nitelikler ve diğer aynalardan ayırıcı nitelikler bellidir. Birçok kavramda tanımlayıcı nitelikler ve ayırt edici nitelikler açıkça belirlenemez. Böyle hallerde kavrama en çok uyan eleman tanımlanmaya çalışılır. Kavramlar temsil ettikleri en iyi örneklerle ya da bireyin düşüncesinde beliren ilk oluşumla tanımlanır. Biz buna kavramın orijinali (protototype) diyoruz.
2.2. Kavram Yanılgısı Nedir?
Öğrenme sürecine "kavram oluşturma ve nedenleştirme" konusunda çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Eğitime verilen önemin artmasıyla bu çalışmalar son yarım yüzyılda hız kazanmıştır.
Öğrenme sürecindeki insanlar, öğrenciler çevrelerindeki dünyayı ve olayları öğrenirken onları kavramlaştırır, fakat çoğu zaman bazı içgüdüsel inançlarla yanlış bir tanımlama koyma meylinde olabiliyorlar (Kaltalçı, 2012). İşte bu içgüdüsel inançlar sonucu oluşan algılara literatürde çeşitli tanımlamalar yapılmıştır: "ön kavramlar" (Ausubel, 1968; Driver & Easley, 1978; Novak & Hanesian, 1968), "alternatif kavramlar"( Driver & Easley, 1978; Klammer, 1998), "kavram yanılgıları"(Clement, Brown, & Zietsman, 1989; Driver & Easley, 1978), "çocukların bilimsel içgüdüleri"(Mayer, 2003), "çocukların bilimi"(Gilbert, Osborne, & Fensham, 1982), "genel duyu kavramları" (Halloun & Hestenes, 1985), "fenolojik temel (p-prims)" (diSessa,1993) gibi alternatif tanımlamalar mevcuttur.
Maskiewicz ve Lineback'e (2013) göre, kavram yanılgısı yaklaşımı yapısalcılıkla çeliştişmektedir. Yapısalcılığa göre ön bilgiler yeni bilgilerin birincil kaynağıdır. Fakat kavram yanılgısı araştımaları yeni(toy) bilgiyle, köklü bilgi arasındaki sınırı özellikle vurgular. Yani yanlış bilgiler öğrenme sürecinde uzaklaştırılmamalı, aksine yeni bilgilerin öğrenilmesinde kaynak olması gerekmektedir. Ayrıca Maskiewicz ve Lineback 2013 yılındaki çalışmalarında "kavram yanılgısı" teriminin literatürde yaygın kullanımının olduğunu fakat çoğunda tanımının tam olarak yapılamadığını, literatürde ortak bir tanımının olmadığını vurgulamışlardır. Örneğin Andrews ve arkadaşlarının (2012) kavram yanılgıları için tanımı "bilimsel olarak hatalı kavramlar" olarak ifade edilmiştir. Birçok araştırmacı
öğrencilerin yanlış kavramlarını farklı şekilde tanımlamışlarıdır; "ön
kavramlar"(Clement,1993), "toy kavramlar" (Fisher & Moody, 2002), "toy düşünceler" (Nehm & Ha, 2011), "alternatif kavramlar" (Wandersee,1994; Abraham,2012) ve "sağduyulu kavramlar"(Chi,2005).
11
Crowther ve Price (2014) ise, Maskiewicz ve Lineback'e katılmadıklarını ve "kavram yanılgısı" ifadesinin çok teknik bir kullanım olmadığını, aksine daha yaygın bir kullanım olduğunu ifade etmişlerdir. Örneğin Crowther ve Price'a göre (2014), "toy kavramlar" kavram yanılgılarına göre daha küçük düşürücüdür. Ayrıca "ön kavramlar", "toy kavramlar" öğenmenin başında gibi bir algı yaratabilir. Kavram yanılgısı ise ortalama bir üniversite öğrencisi için uygun bir terimdir. Crowther ve Price'a (2014) göre kavram yanılgıları yapılandırmacı yaklaşımla da tutarlıdır.
Leonard, Kalinowski ve Andrews (2014), kavram yanılgılarının günümüz eğitim araştırmalarında nasıl kullanıldığı ve geçmişten bugüne nasıl tanımlandığı üzerinde durmuştur. Günümüzde bir çok yazar "kavram yanılgısını" tam olarak tanımlayamamaktadır. Daha doğrusu literatürde ortak bir tanım bulunmamaktadır. Leonard, Kalinowski ve Andrews (2014) kavram yanılgısını kısaca "bilimsel olarak yanlış düşünceler" olarak tanımlamışlarıdır. "kavram yanılgısı" terimi bugün de modası geçmiş bir kullanım değildir aynı şekilde kavram yanılgısı için önerilen alternatif terimler daha modern bir kullanım değildir.
Öğrenciler derslere bilim adamlarından farklı kavramlarla gelirler. Bu kavramlara ön kavramlar, alternatif kavramlar ya da kavram yanılgıları denebilir. Bu kavramlara için yaygın olarak kullanılan kavram yanılgılarının ortak özellikler (Hammer, 1996);
i. Bilişsel yapıda güçlü tutulurlar.
ii. Bilimsel kavramlardan farklıdırlar.
iii. Öğrencilerin doğa olaylarını ve bilimsel açıklamaları temelden etkilerler.
iv. Bilimsel kavramlara yaklaşması için mutlaka üstesinden gelinmeli, giderilmeli ya da bu
kavramlardan kaçınılmalıdır.
Çalışmamızdaki amaç öğrencilerin anlama ya da kavramalarını değerlendirmektir. Ama biliyoruz ki öğrenciler bir öğeyi, doğal dünyaya ait önyargılı görüşleri, fikirleri ve sezgileri ile tanımlamada hatalar yapabilmektedir. Bu şekilde kavram yanılgıları oluşmakta ve bu yanılgılar onlara alışılagelmektedir (Strike & Posner, 1992).
Öğrenciler yeni uyaranlar keşfetmeye başladıklarında, karşılaştıkları bazı olguları kendi terimleri ile açıklamaya çalışırlar. Öğrenciler bu şekilde, sezgiler ve kanılarıyla edindikleri kavramlara yanlış karar verdiklerinde, bu sezgi ve kanılarla zaten kavram yanılgısı yerleştirmişlerdir (Marioni, 1989; Riche, 2000). Süreç gereği, öğrenciler yeni bilgiler öğrenirken bunları daha önceki bilgi birikimi üzerine inşa ederler. Sahip oldukları ön birikimler bazen yeni kavramların oluşturmada hatalı öğrenmeye neden olurlar. Bir
problemin çözümü veya bir işlemin yürütülmesi öğrencinin mantığına, önceki birikimlerine uygun düşebilir fakat öğrenci yaptıklarının bilimsel geçerliği olmadığını bilmeyebilir. İşte bu durumda kavram yanılgılarının gelişmesi söz konusudur (Aydın, 2007).
Kavram yanılgılarının genel özellikleri (Güneş, 2005);
1. Öğrenciler derslere çeşitli kavram yanılgılarıyla gelirler. Öğrenciler sahip oldukları bu
kavram yanılgılarıyla karşılaştıkları olayları bilimsel yaklaşımdan uzak bir şekilde açıklamak için kullanırlar.
2. Kavram yanılgıları yaş, yetenek, cinsiyet ve kültürel geçmişten bağımsızmış gibi
görünebilir fakat kavramlar öğrencilerin zihinlerinde kalır ve genellikle de geleneksel öğretim yolları ile değiştirilemez.
3. Kavramsal değişim amaçlı tasarlanan öğretim stratejileri sonuçlarına göre;
i. Bilimsel çevrelerin görüşü ile uyuşan kavramların oluşumunu kolaylaştırmada başarı sağlanmaktadır fakat öğretim süresince gelişen farklı olaylar her zaman beklenen bilişsel değişimleri sağlayamamaktadır
ii. Öğrencilerin testteki sorulara doğru cevap vermelerine rağmen çoğu zaman sahip oldukları kavram yanılgılarını devam etmektedir.
4. Bilimsel bilgi anlatılırken, çoğu kez öğrencilerin anlatılan kavramları anlarlar Fakat
öğretim süresince öğrencilerin kavram yanılgıları sunulan bilimsel kavramlarla etkileşerek istenmeyen olumsuz sonuçlar doğurabilir.
5. Öğrenciler aynı anda birbirleriyle çelişkili kavramlara sahip olabilir. Bu kavramlardan
bazıları okulda derslerde sorulan soruları cevaplamakta kullanılırken, diğerleri okul dışında yaşanılan olayları açıklamakta kullanılır.
6. Yıllarca okulda dersleri alarak bilimsel kavramları derslerde görmelerine rağmen
birçok kişi hatta birçok öğretmen de öğrenciyken sahip oldukları kavram yanılgılarına hala devam ettirebilirler.
7. Kavram yanılgıları her bir öğrencinin geçmişteki deneyimlerine dayanmaktadır.
(dünyayı gözlemlemek, kullandıkları dil, televizyon, okulda alınan dersler vb.) Her bireyin kendine özgü bir geçmişi vardır, dolayısı ile diğer öğrencilerden farklı kavram yanılgısına sahip olabilir.
Nachtigall (1990)'a göre ise kavram yanılgılarının belli başlı özellikleri şöyle
13
1) Kişiye özgüdürler,
2) Bazı olayları açıklamakta yeterli olabilirler, 3) Tutarsıdırlar ve bilimsel bilgiyle uyuşmazlar, 4) Aynı konuda farklı kavram yanılgılarının oluşabilir, 5) Kavram yanılgıları çevresel etkilerle oluşabilir, 6) Doğru bilgiye oldukça dirençlidirler.
Sonuç olarak "kavram yanılgısı bireyin zihninde oluşan ve bilimsel paradigmaya uzak bilişsel yapılardır." denilebilir.
2.3. Kavram Yanılgısı Sebepleri
Eğitimciler, bilgi aktarımı sürecinde öğrencilerin bilimsel kavramları doğru anlamasını önemserler. Bilimsel kavramları anlamada zorluk çeken öğrenciler çözüm yolu olarak bilgiyi salt ezberlemeye yoluna giderler. Bu da kavramları anlamlandırma ve yorumlamada eksiklik oluşturmaktadır.
Öğrenciler, kavramlar hakkında genellikle yüzeysel bilgilere sahiptirler. Bu da, temel kavramlarla ilgili yanılgılara yol açar.
Kavram yanılgılarının sebepleri şu şekilde sınıflandırılabilir (Güneş, 2005):
• Önyargılı düşünceler: Günlük yaşantımızın iz bıraktığı edinimleridir.
• Bilimsel olmayan inançlar: Kaynağı, din ve mitoloji gibi bilimsel eğitim
dışı olan edinimleridir Kavramsal yanlış anlamalar: Bir bilgi salt hali ile verildiğinde, özümseme, yorumlama, canlandırma veya benzetme imkânı tanımadan iletilen bilgilerin uğrayacağı hazin sondur.
• Dil yanılgıları: Kelimelerin günlük yaşamdaki kullanımı ile bilimsel terminolojisi
anlam olarak farklı olduğunda ortaya çıkar . Örneğin güçlü günlük yaşamda kuvvetli anlamında kullanılmaktadır. Halbuki fiziksel anlamda güçlü demek kuvvetli demek değildir, birim zamanda daha fazla iş yapan anlamına gelmektedir.
• Gerçeklere dayanan kavram yanılgıları: Erken yaşta öğrenilen ve yetişkinlikte
değişmeden kalan kavram hatalarıdır. "Aynı yerde şimşek iki defa çakmaz" fikri bilimsel açıdan saçmadır.
Öğrencilerde kavram yanılgıları, eğitim ve öğretiminin her kademesinde oluşabilir. Kavram yanılgılarında öğrencilerin ısrarı söz konusudur ve kavram yanılgılarını düzeltmek hiç de kolay değildir. Yağbasan ve arkadaşları (2005) kavram yanılgılarının dirençli ve kalıcı olmasının çeşitli sebepleri sıralanmıştır (Ergün, 2013);
1. Öğrencilerdeki kavram yanılgıları, deneylerle, sınavlarla veya ev ödevi verilerek
düzeltilemez. Kavram yanılgıları öğrencinin sahip olduğu kavram yanılgılarını kullanması, bu yanılgıyla karşılaştığı problemleri çözmesi veya çözdüğünü düşünmesi durumunda zihinde kalmaya devam eder.
2. Öğrenci sahip olduğu yanlış kavram yanılgısı ile yüzleşmediği sürece ve bu bilgi ile açıklayamayacağı olay ve problemlerle karşılaşmadığı sürece kavram yanılgısı zihinde kalmaya devam eder.
3. Ödül kavram yanılgılarını kalıcı yapar. Bazı sınav soruları öyle hazırlanırki öğrenci kavram yanılgısına sahip olmasına rağmen doğru cevap verebilir. Bu öğrenciyi ödüllendirmek olur.
4. Bazı anoloji ya da benzetmeler öğrenciler tarafından gerçek algılanabilir. Bu
durumlarda kavram yanılgısını güçlendirir. Örneğin, atom makroskobik boyutta olmadığı için atomun yapısı ilk kez anlatılırken benzetmeler kullanılmış ve güneş sistemine benzetilmiştir ve ya somut bir model kullanılarak anlatılmıştır. Burada öğrenciye gerekli açıklama yapılmadığı takdirde öğrenci atom ile güneş sistemi arasında doğrudan bir ilişki kurabilir ve atomu güneş sisteminin küçültülmüş hali olarak düşünebilir. Bu da öğrencilerde kavram yanılgısına sebep olur. Benzetmeler ve modellemeler yapılırken hedef ile model arasındaki ortak yönler ve ortak olmayan yönler mutlaka belirtilmeli ve öğrenciye gerekli açıklamalar yapılmalıdır.
5. Bazı kavram yanılgıları ise bir konunun yüzeysel açıklanmasından kaynaklanmaktadır.
Bu yüzeysel açıklamalar zaman kazandırıcı gibi görünse de gerçekte öğrencinin zihnine çok net yerleşebilir ve kavram yanılgılarını güçlendirir.
Kavram yanılgılarının eğitim ve öğretimdeki önemini, bu konuda yapılmış ve yapıla gelen çalışma sayısının çokluğu da ortaya koymaktadır.
Daha önce de belirttiğimiz gibi kavram yanılgısı giderme yolundaki ilk aşama kavram yanılgısının tanımlanması yani tespitidir. Literatürde kavram yanılgılarının tespiti için geliştirilmiş, uygulanmış bir çok ölçme aracı vardır. Kavram yanılgılarını çeşitli ölçme yöntemleriyle ölçmemiz mümkündür. Bunlardan bazıları; mülakatlar, açık uçlu sorular,
15
çoktan seçmeli sorular, çok aşamalı sorulardır vb. Bu ölçme araçlarının birbirlerine göre dezavantajları ve avantajları vardır. Önemli olan amacımıza en iyi hizmet eden ölçme aracını kullanmamızdır.
Kavram yanılgılarını düzeltmek çok kolay değildir. Özel yöntem ve teknikler gerektirmektedir. Çünkü kavram yanılgıları değişime direnç gösteren yapılarıdır. Her hangi bir konuda bir kavrama ya da bilgiye sahip olmamak, o konuda kavram yanılgısına sahip olmaktan çok daha iyidir (Güneş, 2005).
Öğrencilerde kavram yanılgısını engellemek istiyorsa eğer öncelikle öğretmenlerin kavram yanılgılarına sahip olmamaları bizim için önemlidir. Buna rağmen literatürdeki çalışmalar bize birçok öğretmenin de kavram yanılgılarına sahip olduğunu göstermektedir.
2.4. Kavram Yanılgıları Ölçme Yöntemleri
Her çalışma planında olduğu gibi sorunlar giderilmeden önce tespit edilmeli ve doğru tanımlanmalıdır. Çalışmamız konusu olan öğrencilerde kavram yanılgısı tespit etmede birçok kavramsal test ve yöntemler geliştirile gelmiştir: öğrencilerle küçük grup tartışmaları yapma veya uzun derslerle öğrencilerin kavramlarını kendi kendine kontrol etmelerini öğretme, laboratuar çalışmalarından faydalanma, veya mantıksal açıklama gerektiren ödevler kullanma bunlardan bazılarıdır (Aydın, 2007). Unutulmamalıdır ki kavram yanılgıları öğrencilerin zihinlerinde derine işlenmiş ve doğruluğuna inanıldığı ölçüde güçlü savunulmaktadır. Yeni konu veya çalışmaya başlamadan önce öğrencilere konu ile ilgili fikir ve bilgilerini sorarak kavram yanılgılarını ortaya koymak ve onları yanılgılarıyla yüz yüze kalmalarını sağlamak, doğruyu öğrenme sonrasında ise yanılgılarını tekrar gözden geçirmelerini sağlamak eğitim sürecinde oldukça faydalı bir yöntemdir.
Öğrencilerin kavram yanılgıları görmeye dayalı, konuşmaya dayalı ve yazmaya dayalı olarak ölçülebilir. Örneğin bir olayda öğrencinin araştırmacı tarafından gözlenmesi veya kameraya alınması görmeye dayalı ölçümdür. Öğrenciye sorular sorularak yazılı olarak cevap vermesini istemek ise yazılı ölçümdür. Yazmaya dayalı ölçümler açık uçlu veya çoktan seçmeli sorularla, çok aşamalı sorularla ya da kavram haritalama metoduyla yapılabilir (Eryılmaz & Sürmeli, 2002).
Bu yöntemlerin birbirlerine göre avantajları ve dezavantajları vardır. Fakat amacımız öğrencinin zihninde gerçekte ne olduğunu öğrenmektir. Bu amaçla bakıldığında en uygun yol mülakatlar gibi görünebilir fakat burada da karşımıza bazı sıkıntılar çıkabilir. Büyük bir
örneklem için araştırma yapmak mülakat ile çok zor ve çok uzun olabilir.
Zaman ve örneklem faktörü bizi yazmaya dayalı ölçme yöntemlerine yöneltmektedir. Yazmaya dayalı ölçmede açık uçlu sorular, çoktan seçmeli testler ve çok aşamalı testler en çok kullanılan ölçme araçlarıdır. Bu ölçme araçlarının da kendi içinde avantaj ve dezavantajları vardır. Açık uçlu sorularda öğrenciye sorular sorulur ve öğrencinin o soru ile ilgili detaylı yazması istenir. Çoktan seçmeli sorularda ise öğrenciye sorunun cevabı için seçenekler sunulur ve doğru olduğunu düşündüğü seçeneği işaretlemesi istenir. Araştırmacı öğrencinin verdiği cevaptan sadece öğrencinin doğru ya da yanlış cevap verdiğini anlayabilir. Bizim amacımız öğrencideki kavram yanılgısını tespit etmek yani gerçekte zihninde olanı öğrenmek ise bu yöntem amacımıza tam anlamıyla hizmet etmemektedir. Önemli olan sorunun sonucu yani doğru ya da yanlış olmasından ziyade o seçeneği işaretlemesinin sebebi bizim için önemlidir.
Bu yüzden öğrencilere sonuca, değerlendirmeye dayalı testler yerine olayların nedenlerini, kavramı öğrenme sürecini açıklamaya yönelik testler verilmesi kavram yanılgısı tespiti için amacımıza daha uygundur (Güneş, 2005).
Çoktan seçmeli testler zaman, araştırmacının analiz kolaylığı ve büyük örnekleme ulaşabilme açısından avantajlı da olsa amacıma tam anlamıyla hizmet etmemektedir. Burada çok aşamalı testler bize yardımcı olmaktadır. Çok aşamalı testleri çoktan seçmeli testlerden ayıran en önemli nokta çok aşamalı testlerde işaretlenen seçeneğin (cevabın) nedeni sorulmaktadır. Böylece sonuç odaklı değil süreç odaklı bir test uygulanmış olur. Çok aşamalı testlerde;
İki aşamalı testler,
Üç aşamalı testler,
Dört aşamalı testler olmak üzere ayrılır.
2.4.1. Mülakat ve Açık Uçlu Sorular
Mülakatlar ve açık uçlu sorular kavram yanılgısını ölçmek için kullanılan yöntemlerdendir. Öğrenciyle mülakat yapılması konuşmaya dayalı bir ölçümdür. Burada araştırmacı öğrenciye sorular sorar ve öğrenci bu soruları cevaplar yani karşılıklı konuşma söz konusudur. Bu karşılıklı konuşmalar sırasında araştırmacının soruları gelişigüzel olabildiği gibi daha önceden planlanmış ve hazırlanmış da olabilir. Sorulara bağlı olarak mülakatlar;
17
a. Yapılandırılmış, b. Yarı yapılandırılmış
c. Yapılandırılmamış görüşmeler olabilir.
Kavram yanılgısını belirlemeyi amaçlayan araştırmalarda mülakatlar kullanılan bir yöntemdir. Osborne ve Gilbert (1980) çalışmalarında öğrencilerin kavram yanılgılarını belirlemek için öğrencilerle örnek duruma dayalı mülakatlar yapmışlardır. Öğrencilere farklı durumları ifade eden kartlar göstermişler ve öğrencilere bu durumlarla ilgili sorular sormuşlardır. Öğrencilerin verdikleri cevaplarla sahip oldukları kavram yanılgıları ortaya çıkarmayı amaçlamışlardır. bu yöntemle ilgili görüşlerini yazmışlardır. Araştırmacılara göre mülakatın avantajları (Osborne & Gilbert, 1980);
1. Mülakatlar geniş bir yaş aralığı için uygulanabilir.
2. Mülakatlar araştırmacı ve katılımcı (öğrenci) için keyiflidir.
3. Mülakatlarda araştırma diğer yöntemlere göre daha esnek ve daha derindir. 4. Örnekleri sınıflandırmak doğrudan tanım sormaktan daha uygun ve etkilidir. 5. Mülakatlar öğrencinin doğru bilgisini ölçmeden çok öğrencinin görüşüyle ilgilenir. Diğer taraftan Osborne ve Gilbert (1980)'e göre dezavantajları;
1. Mülakatlarda çalışma için yeterli örneklem seçilmesinde problem yaşanabilir. 2. Aşamalar öğrenci cevaplarını etkileyebilir.
3. Mülakat süreci ve bunların analizinin çok zaman alabilir. 4. Mülakat analizlerin daha zor olabilir.
Açık uçlu sorularda ise öğrencilere soru sorulur fakat öğrenciden cevabı ayrıntılı yazması beklenir. Bu yöntem öğrenciye yazması ve düşünmesi için daha çok zaman verir. Ama sonuçları değerlendirmek zordur. Burada dilden kaynaklı problemler olabilir bu da kavram yanılgılarını belirlemeyi zorlaştırabilir (Kaltakçı, 2012).
Sonuç olarak mülakatlarda ve açık uçlu sorularda öğrenciler kendilerini ifade edebildiklerinden, cevaplarının sebeplerini söyleyebildiklerinden ya da yazabildiklerinden düşünme ve yazmak için daha fazla vakitleri olduğundan dolayı kavram yanılgılarını, bilgi eksiklerini belirlemek için avantajlı yöntemlerdir. Fakat mülakat süreci, analizleri çok vakit alması, yeterli örnekleme her zaman ulaşılamaması da bu yöntemlerin olumsuzluğudur.
2.4.2. Çoktan Seçmeli Testler
Çoktan seçmeli testler soru kökü ve bunu takiben seçenekler içerir. Seneklerden bir tanesi doğru cevap diğerleri ise çeldiricidir (Cataloglu, 2002).
Çoktan seçmeli testlerin avantajları Özçelik (1988)'e göre şu şekilde sıralanmıştır (Gülbaş, 2013) ;
1. Çoktan seçmeli testlerde az zamanda çok daha fazla soru sorulabilir.
2. İyi hazırlanan çoktan seçmeli bir test, bir ünitede ya da derste yer alan bir çok konuyu içerebileceği için kapsam geçerliliği yüksektir.
3. Çoktan seçmeli bir testte soru sayısı fazla olabileceği için sorular açık, net ifade edildiği taktirde testin güvenirliği de yüksektir.
4. Çoktan seçmeli testlerde puanlama esnasında seçeneklerin doğruluk derecesi
sıralanamadığından ve bir doğru cevap olduğundan objektiftir.
5. Çoktan seçmeli testlerde puanlama, herkes tarafından hatta optik okuyucular tarafından
da yapılabileceği için uygulama çok büyük gruplara yapılabilir. 6. Çoktan seçmeli sorularla bir çok bilişsel yeterlilik ölçülebilir.
Öğrencilerin kavramlarını ortaya çıkarmanın yollarından biri de uygulaması hızlı ve kolay olan çoktan seçmeli testlerdir. Fakat bu avantajlarının yanında çoktan seçmeli testlerin uygulanabilmesinin bazı dezavantajları da vardır. Bu yöntem araştırmacının öğrencilerin kavramları ile ilgili derinlemesine bilgi almasına imkan vermemektedir. Çoktan seçmeli test sorularına doğru cevap vermesine rağmen, cevabın nedeni sorulduğunda öğrencinin yanlış cevap verdiği örneklere sık rastlanmaktadır (Rollnick & Mahooana, 1999).
Tamir 1971 yılında yaptığı çalışmada çok aşamalı testler kullanmış fakat öğrencilerin kavramlarını anlamak için çalışmasında doğru cevaplara değil yanlış cevaplara odaklanmıştır. Tamir (1971)'e göre araştırmacının testin çeldiricilerini kendi mizacına, öz düşüncesine göre oluşturduğunu, fakat öğrencilerin düşünceleri ve kavramlarının her zaman araştırmacının düşündüğü gibi olamayacağını, bu yüzden de seçenekleri oluştururken öğrencilerden alternatif cevaplar almamız gerektiğini vurgulamıştır (Cataloglu, 2002). Araştırmacının öğrencilerden alternatif cevaplar alması onların kavramlarla ilgili gerekçelerini ön plana çıkaracaktır.
19
Fizikte öğrencilerin kavramlarını araştırmanın tek yolu çoktan seçmeli testler değildir. Örneğin Washington Üniversitesinde mülakat tekniğini kullanan Mc Dermott ve diğerleri bu tekniğin de ne kadar faydalı olduğunu gösterdiler. Soruları rahatlıkla ve derinlikle ölçmesini mülakatı çok güçlü bir ölçüm aracı yapmaktadır. Diğer taraftan istatistik analizi ve puanlamasının objektifliği çoktan seçmeli testleri daha kullanışlı yapıyor. İdeal olan araştırmalarda bu iki tekniğin kombinasyonları kullanmak olabilir (Beichner, 1994).
Sonuç olarak çok aşamalı testler büyük gruplara uygulama imkanı, puanlamasının kolay olması gibi etkenlerden dolayı avantajlı gibi görünse de öğrencilerin kavramlarını tespit etmede etkili değildir. Sonuç odaklı testlerdir. Öğrencinin ne düşünerek o seçeneğe yöneldiğini bilemediğimiz için bilgi eksiklerini, kavram yanılgılarını belirlememizde yetersiz bir ölçüm aracıdır.
Kavram yanılgılarını belirlemek için kavram testlerini kullanmamız daha doğru olabilir. Başarı testi ve kavram testleri de çoktan seçmeli sorulardan oluşabilir. Fakat çoktan seçmeli sorularla oluşturulan başarı testinde seçeneklerden bir tanesi doğru, diğer seçenekler yanlıştır. Fakat burada çeldiriciler öğrencilerin sık yapığı hatalardan oluşmaktadır.
Çoktan seçmeli sorularla oluşturulan bir kavram testinde seçeneklerden bir tanesi yine doğru cevap, diğer seçenekler ise yanlış cevap yani çeldiricidir. Fakat burada seçenekler özel olarak hazırlanmıştır. Yani hata yapan öğrenciyi çeldirecek şekilde değil, kavram yanılgısına ya da kavram kargaşasına sahip olan öğrencileri çeldirecek şekilde hazırlanmıştır. Böylece araştırmacı öğrencinin seçtiği yanlış seçeneğe göre öğrencinin ne tür bir kavram yanılgısına sahip olduğu konusunda fikir yürütebilir. Yani burada öğrencinin doğru seçeneklerinden ziyade işaretlediği yanlış seçeneklere odaklanılır (Eryılmaz & Sürmeli, 2002).
Araştırmacılar çoktan seçmeli kavram testlerinde de puanlama yaparken doğru cevaba bir, yanlış cevaba sıfır verebilir. Bu kodlama başarı testiyle aynıdır. Fakat bu kodlamaları testin betimsel istatistiği için kullanabilir. Ama her kavram yanılgısına kaç öğrencinin düştüğünü belirlemek ya ya öğrencilerin kavram yanılgılarını tespit etmek istiyorsa, araştırmacı öğrenci bir kavram yanılgısına düştüyse bir, düşmediyse sıfır verebilir ( Eryılmaz & Sürmeli, 2002).
2.4.2.1. İki Aşamalı Testler
İki aşamalı testler öğrencilerin kavramlarının araştırılmasında popüler ölçme araçlarından biridir. Çünkü büyük örneklemlerde kullanmak için elverişli ve etkilidir (Caleon & Subramaniam, 2010).
İlk aşama öğrencilerin bilgilerini belirlemeye yöneliktir. İkinci aşama öğrencinin ilk aşamada seçtiği seçeneğin sebebini belirlemeye yöneliktir. İki aşamalı testler çoktan seçmeli test formatında olduğu için puanlaması kolaydır. Böylece araştırmacı ya da öğretmen çok sayıda öğrencinin alternatif kavramlarını belirleyebilir (Tsai & Chou, 2002).
İki aşamalı testlerin tek aşamalı testlere göre bir avantajı da ölçüm hatalarını azaltmasıdır. Ayrıca iki alanı da eş zamanlı ölçmemizi sağlar. Birinci aşamada öğrencinin bilgisi ölçülürken, ikinci aşamada kavram ölçülür (Aydın, 2007).
Avantajlarının yanında iki aşamalı testlerin bazı dezavantajları da vardır. Formatından dolayı öğrencilerin test yeteneğini ölçüyor.Ayrıca yeni kavram yanılgılarının oluşmasına sebep verebiliyor. En önemlisi de bilgi eksikliklerini tam olarak belirleyemiyor ve kavram yanılgısı yüzdesini fazla gösteriyor (Aydın, 2007). Çünkü öğrencinin yanlış cevabının bilgi eksikliğinden mi yoksa kavram yanılgısından mı kaynaklı olduğunu ayıramıyor; aynı şekilde öğrencinin doğru cevabının gerçekten bildiği için mi yoksa tahmin ila cevapladığını ayıramıyor (Caleon & Subramaniam, 2010).
2.4.2.2. Üç Aşamalı Testler
Kavram yanılgılarının tespit edilmesinde kullanılan yöntemlerden en etkili olanlardan bir tanesi de üç aşamalı testlerdir (Eryılmaz & Sürmeli, 2002). Testin ilk aşamasında konuyla ilgili çoktan seçmeli bir soru sorulur, ikinci aşamasında birinci aşamada verilen yanıtı seçme nedenini açıklamaları istenir, üçüncü aşamada ise bu yanıttan emin olup olmadıkları sorulur (Kaltalçı, 2012).
Üç-aşamalı testlerin tek aşamalı ve çoktan seçmeli testlere göre avantajları vardır. En önemli avantajı, araştırmacıya öğrencilerin sahip oldukları kavram yanılgılarının sebeplerini ve bundan ne kadar emin olduklarını öğrenme imkanı sağlamasıdır. İkinci avantajı ise, üç aşamalı testler araştırmacıya yanlış cevabın kavram yanılgısından mı yoksa bilgi eksikliğinden mi kaynaklandığını tespit etme imkanı sağlamasıdır. Üç aşamalı testlerde öğrenci ilk iki aşamada kavram yanılgısı içeren seçenekleri işaretlemiş ve üçüncü aşamada işaretlediği seçeneklerden eminse, kavram yanılgısına sahip olduğu; üçüncü aşamada işaretlediği seçeneklerden emin değilse, bu durumunun kavram yanılgısından değil, bilgi eksikliğinden kaynaklandığı kabul edilir (Eryılmaz & Sürmeli, 2002).
Ayrıca üç aşamalı testler araştırmacıya testin geçerliliği için önemli olan false negative (doğru sebepli yanlışlar) ve false positive (yanlış sebepli doğrular) değerlerini hesaplamasına
