T.C.
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
ORTAÖĞRETİM FEN VE MATEMATİK ALANLARI EĞİTİMİ ANA BİLİM DALI
BİYOLOJİ EĞİTİMİ BİLİM DALI
BİYOLOJİ ÖĞRETMEN ADAYLARININ BİYOLOJİDEKİ FİZİK KONULARI İLE İLGİLİ YETERLİLİK DURUMLARININ İNCELENMESİ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
Mesude ÇALIŞ
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
GAZİ EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
ORTAÖĞRETİM FEN VE MATEMATİK ALANLARI EĞİTİMİ ANA BİLİM DALI
BİYOLOJİ EĞİTİMİ BİLİM DALI
BİYOLOJİ ÖĞRETMEN ADAYLARININ BİYOLOJİDEKİ FİZİK KONULARI İLE İLGİLİ YETERLİLİK DURUMLARININ İNCELENMESİ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
Mesude ÇALIŞ
Danışman
Prof. Dr. Turan GÜVEN
Ankara Nisan, 2011
JÜRĠ ĠMZA SAYFASI
Mesude ÇalıĢ„ın “Biyoloji Öğretmen Adaylarının Biyolojideki Fizik Konuları ile İlgili Yeterlilik Durumlarının İncelenmesi” baĢlıklı tezi 12.04.2011 tarihinde, jürimiz tarafından Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü Biyoloji Eğitimi Ana Bilim Dalında “Yüksek Lisans Tezi” olarak kabul edilmiĢtir.
Adı Soyadı Ġmza
BaĢkan: Prof. Dr. Mustafa YEL ... ...
Üye (Tez DanıĢmanı): Prof. Dr. Turan GÜVEN ... ...
Üye : Doç. Dr. Musa SARI ... ...
Üye : ... ...
II
Sevgili annem Mukaddes ÇalıĢ‟a, KardeĢlerim Nuran, Gazi ve AyĢenur‟a, Dostlarım Ġlknur Gülen, Zeliha Turhan Neslihan Doğan, Aysun Bilge ve Funda Ġnce‟ye
III
ÖNSÖZ
Bu çalıĢma ilk eserim olması bakımından benim için oldukça önemlidir. DanıĢmanım Sayın Prof. Dr. Turan GÜVEN hocamın belirlediği bir problemle yola çıktım. Hangi öğrenim seviyesinde olursa olsun, öğretmenin yerinin baĢka hiçbir vasıta ile doldurulamayacağını danıĢman-öğrenci iliĢkilerinde yaĢayarak öğrendim.
Yerel ve bölgesel düzeyi aĢarak küresel ölçekte insan yetiĢtirmek, bizim gibi ülkelerin en önemli sorunları arasında yer almaktadır. Bilim ve teknoloji yarıĢında dünyada belli bir yere gelebilmenin yollarından biri, eğitim sistemi içinde görev alacak yüksek donanımlı öğretmenler yetiĢtirmektir. Bugün ülkemizde, yüksek öğretim kurumlarının alan bilgisi bakımından donanımlı öğretmenler yetiĢtirip yetiĢtirmediklerini ölçecek bir akreditasyon merkezi yoktur. Her üniversite, sahip olduğu insan kaynakları ve kendi özel kavrayıĢı ile meslek adamı ve araĢtırmacı yetiĢtirmektedir. Kaliteli meslek adamı yetiĢtirmede, belki üniversiteler arasındaki akademik rekabetin ve yarıĢın önemli bir yeri olacaktır.
Bu çalıĢmada, ortaöğretim kurumlarında görev alacak biyoloji öğretmen adaylarının çok dar bir alanda (biyolojide fizik konuları) yeterlilik durumlarının hangi seviyede olduğunu belirlemeye çalıĢtım. Doğrusunu söylemek gerekirse, öğrencilere uyguladığım testlerden beni çok ĢaĢırtan sonuçlar aldım. Öğrencilerimizin ya kendilerine verilen testleri ciddiye almamaları ve savsaklamalarından ya da alan bilgisindeki yetersizliklerinden kaynaklanan bir “baĢarısızlık” durumu ortaya çıktı. Bu durum bende bir moral bozukluğuna sebep oldu. Bir yandan öğrencilerimizin alan bilgisi yetersizliklerine Ģahit olurken, diğer yandan da bu tür çalıĢmalara olan güvenim sarsıldı. Bunu görünce, biyoloji eğitimi ile ilgili çalıĢmalara harcadığım zamanı, salt bilim araĢtırmasına vermiĢ olsaydım daha iyi olmaz mıydı, diye düĢünmedim değil.
Fizik ve kimya, biyolojiyi en fazla etkileyen bilimler arasında yer almaktadır. Özellikle temel hayat olaylarının açıklanmasında, bu iki bilimin ilkelerinden azami ölçüde yararlanıldığı için, biyoloji öğretmenlerinin biyolojide geçen fizik ve kimya konularına hâkimiyetleri, aynı zamanda onların meslek bilgilerine olan hâkimiyetleri anlamına gelmektedir. Bu çalıĢmada, biyoloji öğretmen adaylarının sadece biyolojideki fizik konularına olan hâkimiyetleri irdelenmiĢtir.
Tez konusunun belirlenmesinden sonuçlanmasına kadar her aĢamada yardım ve katkılarını esirgemeyen değerli hocam Prof. Dr. Turan GÜVEN‟e can-ı gönülden teĢekkür ediyorum.
Tez çalıĢmamın geçerlik ve güvenirlik çalıĢmasında yardımlarını esirgemeyen Fizik Anabilim Dalı öğretim üyelerinden Sayın Doç. Dr. Musa SARI‟ya ve Fen Bilgisi Eğitimi‟nde yetkin bir isim olan Sayın Doç. Dr. Mustafa SARIKAYA‟ya minnettar olduğumu bildirmek isterim. ÇalıĢmalarım boyunca bana maddi ve manevi olarak destek olan ArĢ. Gör. Nurcan UZEL ve Sultan ALTUNSOY‟a ve değerli dostum Neslihan DOĞAN‟a da özel bir teĢekkür borçluyum.
IV
ÖZET
BĠYOLOJĠ ÖĞRETMEN ADAYLARININ BĠYOLOJĠDEKĠ FĠZĠK KONULARI ĠLE ĠLGĠLĠ YETERLĠLĠK DURUMLARININ ĠNCELENMESĠ
ÇALIġ, Mesude Yüksek Lisans
Biyoloji Eğitimi Anabilim Dalı Tez DanıĢmanı: Prof. Dr. Turan GÜVEN
Nisan-2011, 67 sayfa
Bu çalıĢmada Gazi Üniversitesi ve Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültelerinin 2 ve 4. sınıfında öğrenim gören 86 öğretmen adayının biyolojideki fizik konuları ile ilgili yeterlilik durumları; tutum ölçeği, biyoloji bilgi testi ve fizik bilgi testi olmak üzere üç veri toplama aracı uygulanarak belirlenmeye çalıĢılmıĢtır. Öğretmen adaylarının biyolojideki fizik konuları ile ilgili tutumları incelendiğinde, öğretmen adaylarının % 87‟si biyoloji konularının çoğunu öğrenmede istekli olduklarını ifade etmiĢlerdir. Diğer veri toplama araçlarının uygulanmasından sonra elde edilen bilgiler, öğretmen adaylarının salt fizik konusu testine verdikleri cevapların, içinde fizik konuları da bulunan biyoloji testine verdikleri cevapların ortalamasından daha yüksek yüzdeye sahip olduğunu göstermiĢtir. Sonuçta öğretmen adaylarının difüzyon, basınç, ıĢık, ısı ve sıcaklık, enerji ve elektrik konuları ile ilgili kavramsal düzeyde bilgileri yeterli iken; aynı konuların daha yüksek düzeyde anlamlı ve iĢlevsel bir bilgiye dönüĢtürülmesinde bir yetersizlik tespit edilmiĢtir.
V
ABSTRACT
INVESTIGATION OF THE BIOLOGY TEACHER CANDIDATES‟ PROFICIENCY IN PHYSICS TOPICS IN BIOLOGY
ÇALIġ, Mesude Master‟s Degree
Biology Education Department Thesis Advisor: Prof. Dr. Turan GÜVEN
April-2011, 67 pages
This study investigated the proficiency in physics topics in biology of 86 teacher candidates studying at the 2nd and 4th grades of the Faculties of Education at Gazi and Hacettepe Universities. Three data collection instruments were used: attitude questionnaire, biology knowledge test, and physics knowledge test. When the attitudes of candidate teachers toward physics topics in biology were analysed, 87 % expressed that they were eager to learn most of the biology topics. The results obtained through the other data collection instruments showed that the responses of the teacher candidates to physics only test were higher than the average of the responses they gave to the biology test that also included physics topics. In conclusion, it was found that the teacher candidates have enough conceptual knowledge about diffusion, pressure, light, heat-temperature, energy and electricity, but that they were unable to transform the above-mentioned topics into highly meaningful and functional knowledge.
VI
ĠÇĠNDEKĠLER
Sayfa No
JÜRĠ ÜYELERĠNĠN ĠMZA SAYFASI ... I ÖNSÖZ ... III ÖZET. ... IV ABSTRACT ... V TABLOLAR LĠSTESĠ ... VIII GRAFĠKLER VE ġEKĠLLER LĠSTESĠ ... IX KISALTMALAR LĠSTESĠ ... X 1. GĠRĠġ ... 1 Problem. ... 2 Amaç. ... 6 ÇalıĢmanın Önemi ... 6 Sınırlılıklar ... 7 Varsayımlar ... 8 Tanımlar ... 8 2. KAVRAMSAL ÇERÇEVE ... 12 3.YÖNTEM ... 16 AraĢtırmanın Modeli ... 16 Evren ve Örneklem. ... 17 Verilerin Toplanması ... 17 Verilerin Analizi ... 18 4. BULGULAR ve YORUM. ... 19 4.1.Bulgular ... 19
VII 5. SONUÇ ve ÖNERĠLER . 5.1.Sonuç ... 46 5.2.Öneriler ... 51 KAYNAKÇA . ... 53 EKLER ... 57
VIII
TABLOLAR LĠSTESĠ
Tablo 3-1. Biyolojideki Fizik Konularına Ait Anket ve BaĢarı Testleri Ġçin
Güvenirlik Katsayıları (Cronbach Alfa ... 18 Tablo 4-1. Biyolojideki Fizik Konularını Değerlendirme Anketinin Frekans
ve Yüzdeleri ... 19 Tablo 4-2. Öğretmen Adaylarının Sınıflara Göre Biyoloji Bilgi Testi
Puanlarının Aritmetik Ortalaması ... 23 Tablo 4-3. Öğretmen Adaylarının Sınıflara Göre Fizik Bilgi Testi
Puanlarının Aritmetik Ortalaması ... 24 Tablo 4-4. Öğretmen Adaylarının Üniversiteye GiriĢ Sınavında Biyoloji Eğitimi Bölümünü Tercih Etme Sırası ile Biyoloji ve Fizik Puanlarının Ortalamalarının KarĢılaĢtırılması ... 25 Tablo 4-5. Öğretmen Adaylarının Üniversiteye GiriĢte Bölümü Tercih Etme
Sıraları ile Biyoloji ve Fizik BaĢarıları Arasındaki ĠliĢki için Tek Faktörlü Varyans Analizi- Oneway ANOVA ... 26 Tablo 4-6. Öğretmen Adaylarının Biyoloji ve Fizik BaĢarıları Arasındaki
Korelasyon ... 27 Tablo 4-7. Öğretmen Adaylarının Fizik Bilgi Testinin Seçeneklere Göre
Cevaplarının Frekans ve Yüzdeleri ... 27 Tablo 4-8. Öğretmen Adaylarının Biyoloji Bilgi Testinin Seçeneklere Göre
IX
GRAFĠKLER VE ġEKĠLLER LĠSTESĠ
Grafik 4-1. Biyoloji Öğretmen Adaylarının Fizik Bilgi Testine Verdikleri
Doğru Cevapların Yüzde Dağılımı ... 29 Grafik 4-2. Biyoloji Öğretmen Adaylarının Biyoloji Bilgi Testine Verdikleri
X KISALTMALAR LĠSTESĠ
ATP: Adenozin trifosfat
B100: 100 puan üzerinden biyoloji bilgi testi puanı CO2: Karbondioksit
DNA: Deoksiribonükleik asit
F100: 100 puan üzerinden fizik bilgi testi puanı KO: Kareler ortalaması
Max: Testen alınan en yüksek puan MEB: Milli Eğitim Bakanlığı Min: Testen alınan en düĢük puan N: Mevcut
O2: Oksijen
Oneway ANOVA: Tek faktörlü varyans analizi p: Anlamlılık düzeyi
r: Pearson korelasyon katsayısı RNA: Ribonükleik asit
S: Standart sapma
TGA: Tahmin et- Gözle- Açıkla Stratejisi X: Aritmetik ortalama
1. GİRİŞ
Bazı temel hayatsal (biyolojik) olayların, doğası gereği fizik ve kimya ilkeleri ile açıklanabilecek cephesinin olduğu, yaklaĢık 300 yıldan beri bilinen bir gerçektir. Yani biyolojik olayların büyük bir kısmı bir cephesi ile biyolojiyi, diğer cephesi ile fizik ve kimyayı ilgilendirmektedir. Ancak, biyolojik sistemlerin iĢleyiĢinin salt fizik ve kimya ilkeleri ile açıklanamayacak kadar karmaĢık ve özgün olduğu gerçeği de reddedilemez. ġüphesiz, salt fizik ve kimya yasalarının tam anlamıyla geçerli olduğu yerler cansız sistemlerdir. Ancak iyi bir biyolog araĢtırmacı ve bilim insanı, kendi özel alanı ile birlikte biyolojideki fizik ve kimya konularını çok iyi bir Ģekilde özümsemek ve bilmek durumundadır.
Biyolojik sistemler, karĢımıza, özgün ve karmaĢık ince yapılar olarak çıkarlar. Fizik ve kimya yasaları, bu özgün yapılar içinde ancak belli bir yere kadar iĢlev görür. Gerçekten de kan basıncı, sürtünme, difüzyon, zar potansiyelleri, görme, fotosentez ve enerji dönüşümleri gibi birçok fizyolojik olay, belli bir yere kadar fiziksel yasalarla açıklanmaktadır. Ama bütün bunlara rağmen, hayat olayları, fizik ilkelerini kendi özgün Ģartlarına uydurarak devam eder. Ġnorganik bir molekülün biyolojik ve fiziksel sistemlerde aynı davranıĢı göstermesi mümkündür; ama organizma tarafından kontrollü bir Ģekilde üretilen öyle organik moleküller vardır ki, bunların belli Ģartlar oluĢturulmadan iĢlev yapması mümkün değildir. DNA, RNA ve protein gibi makromoleküllerin elementsel düzeyden baĢlayarak makromoleküler düzeye kadar biyolojik sistem içerisinde üretimi bir dizi enzimin en az enerji harcayarak gerçekleĢtirdiği iĢlemlerdir.
Fizik ve kimyadan azami derecede yararlanan önemli bilimlerden biri biyoloji olmasına rağmen, 21‟inci yüzyılda tam olarak “biyolojik sistemler, işlevlerini fiziksel ve kimyasal ilkelerle gerçekleştirirler” yargısına varamıyoruz. Çünkü böyle bir yargı, “biyoloji=fizik” anlamına gelir ki, bu durum biyolojik dünyanın mevcut gerçekleriyle örtüĢmez.
1.1. Problem Durumu
Bütün temel bilimlerde olduğu gibi, biyolojide de ideal ve mükemmel bir “yeterlilik”, her zaman tartıĢmalı konulardan biri olmuĢtur. TartıĢmalı ve problemli olmasının sebebi, yeterliliğin ölçüsünün nicelden ziyade nitel olmasıdır. Yeterlilik ölçüsü olarak “öğrenme kazanımları” esas alınsa da, bunun da nicel bir ölçü olmadığı açıktır. Bilimsel bilgi patlamasının yaĢandığı ve sanal âlemde dolaĢıma verildiği günümüz dünyasında, hiç kimse kendisini herhangi bir bilim alanında yeterli göremez. Böyle bir iddia akademik terbiye ve etik açısından da doğru olmaz. Ama biyoloji, fizik, kimya ve astronomi gibi bilimlerin “alt bilim dalları” ve onların da daha alt uzmanlık alanları söz konusu olduğunda, belki bir yeterlilik konusu daha gerçekçi biçimde tartıĢılabilir. Çünkü ilgilenilen alan nispeten daraltılmıĢtır. Mesela “genetik” bilimi ele alındığında; dıĢarıdan bakıldığında dar bir alan gibi görünen bu bilim dalı biyoteknoloji, genetik mühendisliği, moleküler genetik, bakteri genetiği ve insan genetiği gibi daha özel uzmanlık alanlarına bölünmüĢtür. Bir mesleğin uluslar arası düzeyde oluĢmuĢ normlarını taĢımak bir yeterlilik sayılabilir. Ama o normların hangi temel bilgilerden ve bakıĢ açısından oluĢtuğu yeterince açık değildir.
“Yeterlilik” konusu genel anlamda incelenmiĢ olmasına rağmen (Sezen ve Çimer, 2009; YÖK, 2010), gerek biyoloji öğretmen adaylarının, gerekse biyoloji öğretmenlerinin yeterlilikleriyle ilgili çok az sayıda çalıĢmaya (Cerrah, Özsevgeç ve Ayas, 2005; Gülay ve Ergezen, 2001) kaynak (literatür) taramalarında rastlanmıĢtır. Ancak biyoloji öğretmenlerinin ve öğretmen adaylarının niteliklerine dair yapılan çalıĢmalarda ise konu, Milli Eğitim Bakanlığı müfredatı ile sınırlı tutulmuĢtur (Cerrah ve diğ., 2005; Gürbüz ve Sülün, 2004). Bundan daha dar ve çok daha özel bir alan olan “biyolojide fizik konuları” ile ilgili yeterlilik sorunu ise çalıĢılmamıĢtır. Yeterlilik, bir mesleğin veya uzmanlık alanının gerektirdiği niteliklere sahip olmaktır. Yeterlilik sadece bir meslekle de sınırlanamaz; mesela ilköğretimden, liseden ve yüksek öğretimden mezun olanlarda da görülen öğretim seviyesine göre bir yeterlilik beklentisi vardır. Yükseköğretim alanında yeterlilik, herhangi bir yükseköğretim derecesini baĢarı ile tamamlayan bir kiĢinin neleri bilebileceğini, neleri yapabileceğini ve nelere yetkin
olacağını ifade eder. Yeterliliklerin kazanılma derecesi, her ders esnasında ve sonunda uygun ve nesnel yöntemlerle “öğrenme kazanımları” olarak ölçülür (YÖK, 2010). Eğitim Fakültelerinde, öğretmen yetiĢtirmede üzerinde durulan en önemli konu, alan bilgisi yeterliliğidir. Eğer öğretmen özel alan bilgisi bakımından yeterli değilse, öğretmenlik meslek bilgisi ve genel kültür gibi diğer nosyonların da fazla bir değeri olmamaktadır. Öğretmen yetiĢtirme programları genellikle % 50 alan bilgisi ve becerileri, % 30 öğretmenlik meslek bilgisi ve becerileri, % 20 genel kültür derslerini içermektedir. Bu oranlar ve ders saatleri öğretmenlik dallarına göre farklılık göstermektedir (YÖK, 2007). On birinci Milli Eğitim ġurası‟nda (1981) alınan kararda nitelikli ve etkili bir öğretmende bulunması gereken mesleki yeterlilik düzeyleri Ģöyle ifade edilmiĢtir: Genel kültür % 10,4; alan bilgisi % 64,6; öğretmenlik meslek bilgisi % 25 ( Küçükahmet, 2010; 18; YÖK, 2007).
Herhangi bir meslekten söz edilebilmesi için, kiĢinin o mesleğin gerektirdiği temel bilgilere sahip olması gerekir. Biyoloji öğretmeninin alan bilgisi, biyolojinin temel konularına olan hâkimiyeti ile ölçülür. Bir öğretmenin genetik, moleküler biyoloji, hücre biyolojisi, fizyoloji, geliĢme biyolojisi ve biyokimya gibi alt bilim dallarında lisans düzeyinde mesleki bilgileri özümsemiĢ olması beklenir.
Öğretmen bir programa dayalı olarak herhangi bir dersin öğretmenliğini yapacaksa, o alana ait bilgilere sahip olduğu kabul edilir. KarĢısında bir de öğrenci grubu vardır. O halde bir defa bu bilgi muhtevasını belli ölçütler içinde öğretmek zorundadır (Küçükahmet, 2010; 182).
YÖK (2007)‟ün ve Milli Eğitim ġurası (1981)‟nın da belirtmiĢ olduğu gibi, nitelikli bir öğretmende bulunması gereken yeterliliklerin oranı en fazla özel alan bilgisine aittir. Çünkü öğretmen öncelikle öğrencilere öğreteceği konuların bilgisine hâkim olmalıdır. Bu yüzden nitelikli biyoloji öğretmenlerinde bulunması gereken özelliklerin baĢında da biyoloji alan bilgisine hâkim olmaları gelmektedir. Biyoloji alanı hem konu içeriği hem de terminoloji bakımından oldukça fazla olmakla birlikte birçok soyut kavramı içermektedir (Sezen ve Çimer, 2009).
Biyoloji alan bilgisine hâkim olmak sadece biyoloji bilgisini içermez; bunun yanı sıra matemetik, fizik ve kimya gibi diğer bilimlerin de bazı konularına temel düzeyde hâkim olmayı gerektirir. Çünkü bugünkü bilimin paradigmasına göre, biyolojik sistemlerde geçen hayat olaylarının açıklanmasında sadece biyolojik bakıĢ açısı değil,
Bilindiği gibi biyoloji öğretmen adayları, lisans öğreniminin birinci yılında fizik dersleri görmektedir. Bunun yanında Biyoloji Eğitimi Anabilim Dalı programına sayısal alandan geldikleri için lise öğrenimlerinde de fizik dersleri almaktadırlar. Gerek lise gerekse üniversite öğrenimlerinde fizik dersleri almalarına rağmen, biyolojideki fizik konuları öğretmen adayları tarafından genellikle ikincil konular olarak değerlendirilmektedir.
Aycan ve YumuĢak‟a göre (2002); üniversiteye lisans öğrenimi için gelen öğrencilerin fizik alanında yeterli temele sahip olmadıkları görülmektedir. Bu eksiklik lisans öğreniminde de öğrencilerin ve eğitimcilerin karĢısına problem olarak çıkmaktadır. Biyoloji eğitimi alanında ise biyoloji konularının anlaĢılmasında bu problemle karĢılaĢılmaktadır.
Öğrenciler için öncelikli bilgi kaynağının öğretmenler olduğu göz önüne alındığında, onların zihinlerinde anlamlı bilginin oluĢabilmesi ve kavramları doğru olarak yapılandırılabilmeleri için öğretmenlerin bilimsel gerçeklerle tutarlı ve yeterli alan bilgisine sahip olmaları gerekmektedir (Sezen ve Çimer, 2009).
Biyoloji dersi, içerik açısından özellikle matematik, kimya ve fizik derslerinin konularını da barındırmakta ve bu nedenle biyoloji öğretmen adaylarının etkili bir biyoloji öğretimi için bu derslerin bilgisine yeterince hâkim olabilmek de önemlidir (YeĢilyurt ve Gül, 2008).
Anlamlı öğrenme için kavramlar arası iliĢkilerin doğru kurulabilmesi önemlidir (Aktaran; Sezen ve Çimer, 2009). Biyoloji öğretmenlerinin biyolojik sistemlerde cereyan eden olayları gerçeğe yakın olarak anlama ve açıklayabilmeleri için, biyolojinin kavramları ile fizik kavramları arasındaki iliĢkiyi doğru kurabilmeleri gereklidir. Biyolojide geçen bazı fiziksel konular soyut kavramlar olup, bu durum öğretmen adaylarının biyolojik kavramları ve terimleri anlamasını güçleĢtirmektedir (Sezen ve Çimer, 2009).
Bu çalıĢma, biyolojik sistemlerde iĢleyen fizik ilkelerinin öğretmen adayları tarafından yeterince özümsenip özümsenmediğini ve bu ilkelerin biyolojik olayları açıklamada etkin ve bilinçli bir Ģekilde kullanıp kullanılmadığını ortaya koymak için yapılmıĢtır.
1.1.2. Alt Problemler
Biyoloji öğretmen adaylarının biyolojide geçen fizik konuları ile ilgili tutumları nasıldır?
Biyoloji öğretmen adaylarının difüzyon, ıĢık, ısı, sıcaklık, elektrik, iĢ ve enerji gibi biyolojide geçen fizik konuları ile ilgili fizik bilgileri yeterli düzeyde midir?
Biyoloji öğretmen adaylarından fizik dersini yeni almıĢ üniversite ikinci sınıf öğrencileri ile üniversite dördüncü sınıf öğrencilerinin biyolojideki fizik konuları ile ilgili bilgi düzeyleri arasında anlamlı bir fark var mıdır?
Biyoloji öğretmen adaylarından üniversite ikinci sınıf öğrencileri (henüz biyoloji alan derslerinin tamamını almamıĢ) ve üniversite dördüncü sınıf öğrencilerinin (biyoloji alan derslerinin tamamını almıĢ) biyolojideki fizik konularının arka planında yer alan salt fizik bilgileri ile ilgili bilgi düzeyleri arasında anlamlı bir fark var mıdır?
Biyoloji öğretmen adaylarının bölüm tercih sıralaması ile bu araĢtırmada geliĢtirilen bilgi testine verdikleri cevaplar ve “öğrenme kazanımları” arasında anlamlı bir fark var mıdır?
Biyoloji öğretmen adayları, biyolojideki fizik konularını salt fizik bilgisi olarak biyoloji bilgisi ile anlamlı biçimde iliĢkilendirip biyolojik olayları doğru yorumlayabiliyor mu?
Biyoloji öğretmen adayları, biyolojideki fizik konularını günlük hayatta karĢılaĢtıkları olaylarla anlamlı biçimde iliĢkilendirilebiliyor mu?
1.2. Araştırmanın Amacı
Bu çalıĢmanın amacı, biyoloji öğretmen adaylarının biyolojik sistemlerin iĢleyiĢinin açıklanmasında kullanılan basınç, difüzyon, ısı, ıĢık, sıcaklık, elektrik, iĢ ve enerji gibi tarafımızdan seçilmiĢ fizik konularının biyoloji öğretmen adayları tarafından yeterli düzeyde özümsenip özümsenmediğini ve bunun biyoloji alan bilgisi yeterliliği üzerine etkisini göstermektir.
1.3. Araştırmanın Önemi
Meslekte yeterlilik, bütün dünyada hizmet kalitesini etkileyen ve önem verilen bir konu olmuĢtur. Uzmanlık alanlarının alabildiğine çeĢitlendiği ve derinleĢtiği bir çağda, “yeterlilik” kavramı giderek daha da önem kazanmaktadır. Yeterlilik, bir mesleğin veya uzmanlık alanının gerektirdiği vasıflara (nitelik) sahip olmaktır.
Biyoloji, 21‟inci yüzyılda insan hayatının bütün cephesinde yer alan ve her gün biraz daha önem kazanan bir bilimdir. Hücre biyolojisi, moleküler biyoloji, genetik ve biyokimya alanındaki geliĢmeler, biyolojide “biyoteknoloji” gibi yeni bir uygulama alanı açarken; geliĢme biyolojisinin ortaya koyduğu hücre farklılaĢması ve kök hücre uygulamaları da tıp alanında çığır açan geliĢmeler arasındadır. Küresel çevre sorunlarının giderek arttığı ve biyolojik çözüm yöntemlerinin ön plana çıktığı bir zaman kesitinde, biyolojiyi genç nesillere öğretecek öğretmen adaylarının alan bilgisi bakımından yeterli düzeyde olmaları hayati bir önem arz etmektedir.
“Biyoloji alan bilgisi yeterliliği” denildiği zaman, bunun biyolojiye mal olmuĢ fizik ve kimya konularını da içerdiği bilinmektedir. “Biyolojideki fizik ve kimya konuları” biyoloji öğretiminde ikincil bir unsur gibi görülemezler; çünkü bu konular biyolojinin ayrılmaz ve önemli bir parçası haline gelmiĢtir. Hatta kimya ve fizik, biyoloji ile öyle iç içe girmiĢtir ki, biyokimya ve biyofizik olarak iki disiplenler arası (interdisipliner) çalıĢma alanı ortaya çıkmıĢtır. Biyofizik, biyolojik sistemlerde meydana gelen hayat olaylarının fiziksel açıdan açıklamalarına ağırlık veren ve olayların daha derinden anlaĢılmasına yardımcı olan bir bilimdir.
Biyolojideki fizik konuları sadece biyofiziğe özgü değildir; biyolojinin fizyoloji, moleküler biyoloji ve hücre biyolojisi gibi diğer dallarındaki birçok biyolojik olayın açıklanmasında da fiziğin konularından yararlanılmaktadır. Biyolojideki fizik konularının öğretmen adayları tarafından iyice özümsenmesi ile biyoloji alan bilgisi yeterliliğinde de bir nitelik yükselmesi olacağı açıktır. Bu çalıĢma ile biyoloji öğretmen adaylarının biyolojideki fizik konularını anlama düzeyleri ortaya çıkarılırken, buna paralel olarak konuyla bağlantılı biyolojik olayların da yeterlilik düzeyleri ölçülmüĢ olacaktır. Ġçinde fizik kavramları geçen biyolojik olayların anlaĢılma düzeyleri yetersiz olan konular belirlenmiĢ ve bu konuların anlaĢılamama sebepleri tespit edilmiĢtir. Biyoloji öğretmenlerinin niteliğini artırmak amacıyla; biyoloji öğretmen adaylarının biyoloji alan bilgisine tamamıyla hâkim olmalarını sağlamak açısından bu problemin ele alınması önemlidir.
Biyoloji öğretmen adaylarının biyolojide seçilen konularda geçen fiziksel ilkelere hangi düzeyde (düĢük, orta ve yüksek) hâkim olduklarını göstermek, yani yeterlilik düzeylerini belirlemek ve problemin çözümü için önerilerde bulunmak, biyoloji eğitimi ve öğretimine önemli bir katkı sağlayacaktır.
1.4. Araştırmanın Sınırlılıkları
1) AraĢtırma, Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Anabilim Dalı Biyoloji Eğitimi Bilim Dalı ikinci ve dördüncü sınıf öğrencileri; Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Anabilim Dalı Biyoloji Eğitimi Bilim Dalı ikinci ve dördüncü sınıf öğrencileri ile sınırlıdır.
2) AraĢtırma, Biyoloji Eğitimi Bilim Dalı ikinci ve dördüncü sınıf öğrencileri için 2010- 2011 öğretim yılı güz dönemi ile sınırlıdır.
3) AraĢtırmanın veri toplama araçları anket maddeleri ve bilgi testi ile sınırlıdır. 4) Bu çalıĢmada bahsi geçen biyolojideki fizik konuları basınç, difüzyon, optik
1.5. Araştırmanın Varsayımaları
1) AraĢtırmada örneklemi oluĢturan öğretmen adaylarının yansız seçildikleri kabul edilmiĢtir.
2) Öğretmen adaylarının ölçme araçları olarak kullanılan anket maddelerine ve test sorularına samimiyetle cevap verdikleri kabul edilmiĢtir.
3) Uygulanan veri toplama araçları araĢtırmanın amacına uygun olarak hazırlanmıĢtır.
1.6. Tanımlar
Bu çalıĢmada “biyoloji konuları”, “fizik konuları”, “özel alan bilgisi” ve “biyolojideki fizik konuları” olmak üzere zorunlu olarak baĢlıca dört tanım yapılmıĢtır.
Biyoloji Konuları: Temel hayat olayları baĢta olmak üzere, biyolojinin içinde yer alan bütün konuları içerir (enerji dönüĢümü, görme ve fotosentez gibi).
Fizik Konuları: Fizik biliminin yöntemleriyle açıklanmıĢ bütün kavram ve tanımları içerir (ıĢık, ısı, sıcaklık, basınç gibi).
Özel Alan Bilgisi: Öğretmenlik mesleğinin genel ilkelerinden ayrı olarak, biyoloji öğretmen yetiĢtirme programında öğrencilere verilen biyoloji nosyonunu ifade eder. “Biyoloji özel alan bilgisi”; bütün dünyada biyoloji öğrencilerine Genel Biyoloji, Fizyoloji, Hücre Biyolojisi, Genetik, Moleküler Biyoloji, Biyokimya, Mikrobiyoloji, Biyoteknoloji, Ekoloji vb. dersler okutularak kazandırılmaya çalıĢılan “öğrenme” kazanımlarıdır.
Biyolojideki Fizik Konuları: Temel hayat olaylarının fiziksel cephesini açıklamak için kullanılan fizik kavramlarıdır (ıĢık soğurulması, sıcaklık, ısı gibi).
Bu dört ana tanıma ek olarak biyolojide geçen fizik konuları arasından seçmiĢ olduğumuz difüzyon, basınç, optik (ıĢık bilgisi), enerji (ısı ve elektrik) ve sıcaklık konularının salt fizik tanımlarından öte, bu kavramların hangi özelliklerle biyolojik olaylarda kullanıldığının da açıklanması gerekecektir.
Difüzyon: Bir maddenin, molekül deriĢiminin fazla olduğu bölgeden deriĢimin daha az olduğu bölgeye doğru –enerji harcanmadan- kendiliğinden geçmesi veya yayılmasıdır. Suda yaĢayan bir hücreli organizmalarda olduğu gibi, bazı maddelerin hücreye giriĢi ve atık ürünlerin çevreye verilmesi difüzyon ilkeleri ile gerçekleĢir. Bitkilerde fotosentez için gerekli CO2 yaprakta düĢük konsantrasyonda olduğu için dıĢarıdan difüzyonla alınır; fotosentez sonucu oluĢan O2 de yaprakta yüksek konsantrasyonda olmasından dolayı difüzyonla atmosfere verilir.
Basınç: Katılar, sıvılar ve gazlar ağırlıkları nedeniyle bulundukları yüzeylere basınç uygularlar. Basınç birçok fizik kaynaklarında genel olarak “Birim alana uygulanan kuvvet” olarak tanımlanır. Ġnsan da dâhil hiçbir canlı basınçtan bağımsız yaĢayamaz. Organizmanın maruz kaldığı iç ve dıĢ basıncın belirli bir düzeyde olması zorunludur. Vücut içi sıvıların yaptığı basınca “iç basınç”, vücudumuzun maruz kaldığı atmosfer basıncına ise “dıĢ basınç” diyebiliriz. Dağcılıkta ve dalgıçlıkta dıĢ basınçta meydana gelen aĢırı (extreme) değiĢmeler insanın iç ortamında bazen geriye dönüĢü olmayan fizyolojik sendromlar meydana getirebilir. Ancak derin denizlerde ve okyanus diplerinde yaĢayan canlılar, daha yüksek basınçlara maruz kalmalarına rağmen özgün fizyolojik donanımları sayesinde yüksek basınçtan zarar görmezler.
Işık: IĢık, bütün canlıların kaçınılmaz olarak etkileĢtiği ve bazen de bizzat ürettiği (bakteriler, ateĢ böcekleri ve balıklar) bir enerji çeĢididir. Bitkiler, güneĢ enerjisini (radyant enerji) dünyanın en büyük enerji dönüĢümü olan fotosentezle kimyasal-potansiyel enerjiye dönüĢtürürler. Ayrıca ıĢık, görme duyumuzu etkileyerek evrendeki ve çevremizdeki nesnelerden bilgi alabilmemizi sağlayan temel enerjilerden biridir. Burada bahsedilen ıĢık konusu insan gözünün algılayabildiği ve fotosentez olayında iĢlevsel olan elektromanyetik spektrumun görünür bölgesindeki dalga boylarını içermekte; kısa dalga boylu ve yüksek enerjili olan iyonize edici ultraviyole radyasyonunu içermemektedir.
IĢığın fizikteki parçacık ve dalga karekteri, aynen biyolojide de geçerliliğini korumaktadır. Bu iki özellik (parçacık ve dalga özelliği) özellikle fotosentez olayında çok açık biçimde görülmektedir.
Isı ve Sıcaklık: Isı ve sıcaklık konuları ile iliĢkili olan termodinamik yasaları, iç enerji, ısıl temas, ısıl denge, termometre, sıcaklık ölçekleri (Celcius, Fahrenheit ve Kelvin) ve entropi gibi konuları içerir. Isı ve sıcaklık konusu, ister fizikte ister biyolojide olsun, en çok karıĢtırılan kavramlardandır. Sıcaklık,
enerjileri ile ilgili bir büy , termometre
kinetik enerjilerinin toplamına o maddenin ısısı
için gerekli ısı; onun kütlesine, cinsine ve sıcaklık farkına . Isıl enerji kalorimetre ile ölçülür.
Isı ve sıcaklık fizikte ne kadar önemliyse, biyolojide de aynı derecede önemlidir. Fizikte ısı, insan yapısı makinelerde kullanılan ve transfer edilebilen bir enerji Ģeklidir. Isıl enerji biyolojide kontrollü olarak üretilen ve çevreye verilen çok önemli bir enerji Ģeklidir. Hiçbir zaman kullanıĢsız bir enerji (useless energy) değildir. Ġnsanlar, kuĢlar ve memeli hayvanlar; çevrelerinden çok az etkilenerek vücutlarını sabit bir sıcaklıkta tutarlar (sıcak-kanlılar). Homeoterm veya homoioterm” olarak adlandırılan bu canlılar için vücutta ısı üretimi ve düzenlenmesi hayati bir önem taĢır. Poikilotherm denilen “soğuk-kanlı” hayvanların vücut sıcaklığı ise kısmen çevrenin sıcaklığına göre değiĢebilir.
Enerji: Bir sistemin iĢ yapabilme yeteneğidir. Canlı organizmaların en önemli özelliklerinden biri enerji dönüĢümlerini gerçekleĢtirebilmesidir. Canlılardaki enerji dönüĢümlerini inceleyen bilim dalına biyoenerjetik denir. Biyolojik sistemlerde, nükleer enerji hariç, bütün enerji türleri üretilmekte ve kullanılmaktadır. Canlıların temel enerji kaynağı güneĢtir. Ekosistemde üç tip enerji dönüĢümü gözlenmektedir. Birinci tip enerji dönüĢümü güneĢ enerjisinin fotosentezle organik bileĢiklerde kimyasal bağ enerjisine dönüĢtürülmesidir. Ġkinci tip enerji dönüĢümü organik bileĢiklerin yapısındaki kimyasal bağ enerjisinin hücre solunumu sonucu biyolojik enerjiye dönüĢtürülmesidir (ATP).
Üçüncü tip enerji dönüĢümünde ise biyolojik enerjinin (ATP) kas kasılması, sil hareketi, kromozomların kutuplara hareketi, sinir uyarılarının iletimi, biyosentez gibi iĢlerde kullanılmasıdır.
GeniĢ ölçekte, enerji bir ekosisteme ıĢık formunda girer ve ekosistemden ısı Ģeklinde çıkar. Canlı sistemler, termodinamiğin ikinci yasasının önerdiği Ģekilde, çevrelerinin entropisini arttırırlar (Campbell, 2006: 90). Bir baĢka bakıĢ açısına göre de, her canlı çevrenin bozucu etkisine ve entropiye karĢı direnir.
Elektrik: Bütün canlı hücrelerde hücrenin içi ile dıĢı arasında –çok küçük de olsa- bir “potansiyel fark” vardır. Canlının “uyarılabilme” özelliği bu potansiyel farka dayanır. Sinir ve kas hücreleri gibi uyarılabilen hücrelerde “uyartı” (impulse) meydana gelmesi, hücrenin içi ile dıĢı arasındaki bu potansiyel farkdan kaynaklanır. Uyartı elektrokimyasal iletim Ģeklinde bir hücreden diğerine aktarılır. Elektrikli yılan balığı gibi bazı türlerdeki “elektrik organı” ise özel bir yapı olup, seri bağlanmıĢ çok sayıda pil gibi 600-800 voltluk bir potansiyel üreterek düĢmanlarını paralize edebilmektedir.
2. KAVRAMSAL ÇERÇEVE
Her meslek, içinde bazı uzmanlık kolları ihtiva eden geniĢ bir alan bilgisi ile temellendirilir. Biyoloji öğretmenliği de biyolojinin fizyoloji, moleküler biyoloji, genetik ve çevrebilim (ekoloji) gibi birçok önemli uzmanlık dallarından alınan temel bilgilerle inĢa edilen bir meslektir. Biyolojide geçen birçok hayat olayı, fizik ve kimya ilkelerinden yararlanılarak açıklanabilmektedir. Bu yüzden, fizik ve kimya, bütün dünyada biyoloji lisans öğreniminin vazgeçilmez dersleri arasında yer alır. Biyolojideki fizik ve kimya konuları, biyolojiye o kadar girmiĢ ve nüfuz etmiĢtir ki, “biyofizik” ve “biyokimya” gibi biyolojiye bağlı iki alt bilim dalı ortaya çıkmıĢtır. Bir biyolog veya biyoloji öğretmeni, mesleğini iyi bir alan bilgisi üzerine inĢa etmekle birlikte, biyolojide geçen fizik ve kimya konularını da temel düzeyde bilmek zorundadır.
Bu çalıĢma, biyolojide geçen fizik konularının biyoloji öğretmen adayları tarafından yeterince anlaĢılıp anlaĢılmadığını ve biyolojik olayların açıklanmasında ne derece etkili kullanıldığını göstermek için yapılmıĢtır. Biyolojik bir olay ne salt fizik, ne de salt kimya ile açıklanabilir; ama temel düzeyde biyolojik olayları açıklamada fizik ve kimya bilgisine ihtiyaç duyulur.
Fiziğin bazı konu ve kavramları sadece biyoloji lisans öğrencileri tarafından değil, fizik lisans öğrencileri tarafından da karıĢtırılmaktadır. Üniversite öğrencilerinde görülen bu kavram kargaĢası ve yanılgıları, orta öğretimden üniversiteye intikal eden önemli sorunlardan biridir.
Biyoloji kavramlarını anlamayla ilgili yapılan araĢtırmalarda, aday öğretmenlerin difüzyon-osmoz (Odom, 1995), fotosentez (Anderson ve ark., 1990; Amir ve Tamir, 1994; Tekkaya ve Balcı, 2003), solunum (Songer ve Mintzes, 1994; Mann ve Treagust, 1998; Yürük ve Çakır, 2000), dolaşım sistemi (Yip, 1998) ve genel biyoloji konularında
(Tekkaya ve ark., 2000) kavram yanılgıları içinde oldukları tespit edilmiĢtir (Akt.; Çakılcıoğlu, BahĢi ve Türkoğlu, 2007).
Odom ve Barrow‟un çalıĢmalarında, üniversite biyoloji derslerinde öğrencilerin difüzyon ve osmozu anlamaları ile ilgili bir teĢhis testi geliĢtirerek öğrencilerdeki yaygın olan kavram yanılgılarını belirlemiĢlerdir. Belirlenen 20 kavram yanılgısı 5 grup altında toplanmıĢtır. Bunlar tanecik ve dağılıĢı, deriĢim, difüzyon ve osmozun canlı yaĢamına etkisi, difüzyon ve osmoz süreci gibi konulardır (Akt.; Yıldırım, Nakiboğlu ve Sinan, 2004).
Fuchs, termodinamik; Goldberg, geometrik optik; Jung, optik; Saxena, ışık; Baierlein, ısı; Clough ve Driver, basınç; do Couto, Milton ve ark., Ohm Kanunu hakkında kavramsal boyutta çalıĢmalar yapmıĢtır (Akt.; Aydoğan, GüneĢ ve Gülçiçek, 2003).
Aydoğan ve arkadaĢlarının (2003) 277 üniversite öğrencisi üzerinde yaptığı çalıĢmada; öğretmen adaylarının ısı ve sıcaklık konuları ile ilgili ciddi sıkıntılarının olduğu ve bu iki kavramı birbirine karıĢtırdıkları; yani bu kavramları anlamlı bir Ģekilde öğrenemedikleri saptanmıĢtır.
Moreira ve Dominguez‟in (1986, 1987) elektriksel alan, akım ve potansiyel konularında üniversite öğrencilerinin sahip oldukları kavram yanılgıları hakkında yapmıĢ oldukları çalıĢmalar bulunmaktadır. Bunun yanı sıra, ilgili literatürde Barrow (2000)‟un “Committe on Undergraduate Science Education” (1997)‟un çalıĢmalarına ek olarak verilen web sayfalarına (URL-1, 2004; URL-2, 2004 ve URL-3, 2003) dayanarak elektrik konusunda, üniversite seviyesindeki öğrencilerin, genel olarak, sahip oldukları kavram yanılgıları: YüklenmiĢ cisim sadece bir tip yüke sahiptir, potansiyel devre boyunca akar, potansiyel bir enerjidir, yükler kendi baĢına hareket eder, dirençler akım harcarlar, elektronlar devrede (ıĢık hızına yakın hızlarda) hızlı hareket eder, yükler direnç üzerinden geçerken yavaĢlarlar, akımla geri
dirençlerin eĢdeğeri en büyük dirençten daha büyüktür, akım fazlalık yüklerden oluĢur, devredeki yükler pil (üreteç) tarafından üretilir, daha büyük pil daha büyük gerilim demektir, güç ve enerji aynı Ģeylerdir, piller hiç yoktan enerji üretirler Ģeklinde
Aykurt ve Akaydın (2009)‟ın yaptığı çalıĢmaya göre, biyoloji öğretmen adaylarının bitkilerde madde taĢınması konusu kapsamında; difüzyon, osmoz, osmotik basınç, hücre zarları, ortamlar ve konsantrasyon konularında kavram yanılgılarının olduğu saptanmıĢtır.
Sinan (2009)‟ın yaptığı çalıĢmada osmotik basınç ve difüzyon konularında öğretmen adaylarının farklı tanımlamalar yaptıkları ve kavram yanılgılarının olduğu tespit edilmiĢtir. Bunun nedeni ise öğretmenler, kullanılan dil ve ders kitapları, günlük yaĢamda karĢılaĢılan olaylar ve medya olarak belirtilmiĢtir.
Günümüze kadar birçok fen konusu ile ilgili kavram yanılgıları üzerinde çalıĢılmıĢtır. Bunlar Ģöyle sıralanabilir: Danusso ve Dupre‟, Picciarelli ve diğ., Brna, Andre ve Ding, Chon, Eylon ve Ganiel, elektrik; Fuchs, termodinamik; Goldberg, geometrik optik; Jung, optik; Saxena, ışık; Hise ve Yvette, mekanik; Watts, enerji; Rosa ve diğ., Feher ve Rice, optik; Anderson ve Karrqvist ışık; Baierlein ısı; Clough ve Driver, Giese, basınç; do Couto, Milton ve diğ., Ohm Kanunu... (Akt.; Yağbasan ve Gülçiçek, 2003).
Yaman, Gerçek ve Soran (2008)‟ın yaptığı çalıĢmaya göre kadın biyoloji öğretmen adaylarının alanları ile ilgili bilgi edinme isteklerinin erkek öğretmen adaylarına göre daha fazla olduğu tespit edilmiĢtir. Aynı çalıĢmada biyoloji öğretmen adaylarının mesleki ilgi ve akademik baĢarıları arasında anlamlı bir iliĢki tespit edilmiĢtir. AraĢtırmaya katılan öğretmen adaylarından yüksek düzeyde mesleki ilgiye sahip olanların orta düzeyde ilgiye sahip olanlara göre daha yüksek akademik baĢarı gösterdikleri tespit edilmiĢtir.
Cansaran‟ın (2004) 60 biyoloji öğretmen adayı ile yaptığı çalıĢmada kaliteli bir biyoloji öğretmeni olunmasını en çok etkileyen faktör öğretmen adaylarının çoğunluğuna göre kiĢinin kendisini yetiĢtirmesi olarak belirtilmiĢtir. Daha sonra sırasıyla; temelde alınan eğitimin, mezun olunan fakültenin kalitesinin, ekonomik durumun öğretmenin kalitesini etkileyeceği öğretmen adayları tarafından belirtilmiĢtir. Gürbüz ve Sülün‟ün (2004) yaptığı bir çalıĢmada, nitelikli Biyoloji öğretmenlerinin yetiĢmesi için Biyoloji öğretmeni yetiĢtiren yüksek öğretim kurumlarının yüksek sayıda fen sorusu yapan ve Biyoloji öğretmenliği programını isteyerek ön sıralarda tercih eden öğrencileri,
ÖSYM ile iĢbirliği yaparak seçmeleri gerektiği belirtilmiĢtir. Ayrıca Biyoloji Öğretmenliği Program‟ını isteksiz ve zorunlu olarak tercih eden adayların bu programlardan yeterli ve gerekli eğitimi almadan mezun olacağı ve mesleki görevlerinde baĢarısız olacakları vurgulanmıĢtır.
Akpınar, Ünal ve Engin (2005)‟in yaptığı çalıĢmada Fizik ve Kimya Öğretmenliğinden mezun olan ve Fen Bilgisi Öğretmenliği yapan öğretmenlerin Biyoloji konularında alan bilgilerinin yeterli olmadığı ve bu alanla ilgili konuların öğretiminde isteksiz oldukları, aynı zamanda Biyoloji öğretmenliği mezunu Fen Bilgisi öğretmenlerinin ise Fizik ve Kimya konularının öğretiminde istekli olmadıkları ve özellikle Fizik konularında yeterli alan bilgisine sahip olmadıkları belirlenmiĢtir.
3. YÖNTEM
3.1. Araştırma Modeli
Biyolojideki fizik konularının biyoloji öğretmen adayları tarafından yeterince algılanıp algılanmadığının tespitini yapmak, sorunu tanımlamak ve öneriler geliĢtirmek için planlanan bu araĢtırmada “genel tarama modeli” kullanılmıĢtır. AraĢtırma, üzerinde çalıĢılan problemin varlığını fark etmeye (algılama) ve tanımlamaya yönelik olduğu için doğası itibariyle betimseldir.
Bu çalıĢmada veriler, genel tarama modeli içinde bulunan tekil ve iliĢkisel tarama modelleri kullanılarak elde edilmiĢtir. Örneklemden elde edilen veriler, iliĢkisel tarama modellerinden korelasyon türü iliĢki ve karĢılaĢtırma yolu ile değerlendirilmiĢtir.
Bu araĢtırmada biyoloji öğretmen adaylarının biyolojideki fizik konuları ile ilgili yeterlilik düzeyleri, bir anket ve iki bilgi testi uygulanarak belirlenmeye çalıĢılmıĢtır. Öğrencilerin biyolojideki fizik konularına dair yeterlilik durumları “fizik bilgi testi” ile belirlenmiĢ; biyolojideki fizik konularına karĢı tutumları ise anket uygulaması ile tespit edilmiĢtir. “Biyoloji bilgi testinde” ise biyolojik olayların fiziksel ilkelerle birlikte açıklamasına yönelik sorular sorulmuĢtur. Anket, öğretmen adaylarının biyolojideki fizik konularını derinlemesine veya tam anlayarak öğrenmenin gerekliliği konusundaki tutumlarını belirlemek amacıyla uygulanmıĢtır. AraĢtırmada elde edilen veriler frekans, yüzde, aritmetik ortalama, standart sapma, tek faktörlü varyans analizi (Oneway ANOVA), korelasyon katsayısı ve t test parametreleri kullanılarak problemin nicel analizi yapılmıĢtır. Farklılıklar 0.05 anlamlılık düzeyine göre test edilmiĢtir.
3.2. Evren ve Örneklem
AraĢtırmanın evreni Ankara ilindeki yükseköğretim kurumlarının Biyoloji Eğitimi Anabilim Dalı‟nda öğrenim gören öğrencileridir. AraĢtırmanın örneklemini Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Anabilim Dalı Biyoloji Eğitimi Bilim Dalı ikinci ve dördüncü sınıf öğrencileri ile Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Anabilim Dalı Biyoloji Eğitimi Bilim Dalı ikinci ve dördüncü sınıf öğrencileri oluĢturmuĢtur.
3.3. Veri Toplama Tekniği
Veriler, Gazi Üniversitesi Eğitim Fakültesi Ġlköğretim Anabilim Dalı Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı ve Gazi Üniversitesi Eğitim Fakültesi Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Anabilim Dalı Biyoloji ve Fizik Eğitimi Bilim Dalı‟ndaki uzmanların görüĢleri alınarak araĢtırmacı tarafından geliĢtirilmiĢ olan anket ve bilgi testleri (fizik, biyoloji) ile elde edilmiĢtir. Biyolojideki fizik konuları ile ilgili 23 maddelik üçlü likert tipinde bir anket; her biri 20 sorudan oluĢan biyoloji ve fizik bilgi testi hazırlanmıĢtır. Üçlü likert tipi ankette seçenekler Katılıyorum: 3, Katılmıyorum: 2 ve Kararsızım: 1 Ģeklinde sıralanmıĢtır. Anket ve bilgi testleri uygulanmadan önce, yapı geçerliliği konusunda da uzman görüĢleri alınmıĢtır. Anket ve testlerin kapsam geçerliği ve güvenirliği, Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Biyoloji Eğitimi Anabilim Dalı üçüncü ve beĢinci sınıfta öğrenim gören öğretmen adaylarına uygulanarak sağlanmıĢtır. Verilerin güvenirlik katsayısı (Cronbach Alfa Güvenirlik Katsayısı) istatistik uzmanı yardımıyla SPSS paket programından yararlanılarak hesaplanmıĢtır.
Geçerlik ve güvenirlik çalıĢmalarından sonra nihai ölçekler oluĢturulmuĢ, nihai ölçeklerden anketin madde sayısı 19, Fizik bilgi testi 16 soruya düĢürülmüĢtür. Biyoloji testinde ise soru sayısı (20) değiĢtirilmeden aynen uygulanmıĢtır.
3.4. Verilerin Analizi
Bu araĢtırmada veriler biyoloji öğretmen adaylarına uygulanan anket ve bilgi testlerinden elde edilmiĢtir.
Anket ve baĢarı testlerine ait güvenirlik katsayıları Tablo 2-1‟de gösterilmiĢtir.
Tablo 3-1
Biyolojideki Fizik Konularına Ait Anket ve Başarı Testleri İçin Güvenirlik Katsayıları (Cronbach Alfa)
ÖLÇME ARAÇLARI N SORU
SAYISI GÜVENİRLİK KATSAYISI (Cronbach Alfa) Anket 68 19 0,77 Biyoloji Testi 65 20 0,23 Fizik Testi 72 16 0,70
ÇalıĢma sırasında 23 maddelik üçlü Likert tipi “Biyolojideki Fizik Konuları Anket”i 68 kiĢiye uygulanmıĢ ve alfa güvenirlik katsayısı 0,77; 20 soruluk çoktan seçmeli Biyoloji testi 65 kiĢiye uygulanmıĢ ve alfa güvenirlik katsayısı 0,23; 20 soruluk çoktan seçmeli Fizik testi 72 kiĢiye uygulanmıĢ ve alfa güvenirlik katsayısı 0,70 olarak hesaplanmıĢtır.
Bilgi testi uygulanan ikinci sınıf öğrencileri (Fizik dersini yeni almıĢ) ile dördüncü sınıf öğrencilerinin baĢarılarını karĢılaĢtırmak ve grupların biyoloji ve fizik konularındaki baĢarılarını kendi içlerinde karĢılaĢtırmak için verilerin analizinde SPSS paket programından yararlanılarak istatiksel iĢlemlerden; frekans (f), yüzde (%), aritmetik ortalama (X), standart sapma (S), t-testi, Oneway ANOVA (Tek faktörlü varyans analizi) kullanılmıĢtır. Farklılıklar 0.05 anlamlılık düzeyine göre test edilmiĢtir.
4. BULGULAR VE YORUM
4.1. Bulgular
Hacettepe ve Gazi Üniversite‟lerinin Biyoloji Öğretmenliği Bölümü 2 ve 4. sınıfında öğrenim gören öğretmen adaylarına uygulanan biyolojideki fizik konuları tutum ölçeği, biyoloji bilgi testi ve fizik bilgi testinden elde edilen veriler SPSS paket programında değerlendirilmiĢ; anket ve bilgi testlerine ait frekans ve %‟ler ile t-testi, tek faktörlü varyans analizi (Oneway ANOVA), Pearson korelasyon katsayısı hesaplanmıĢ ve sonuçlar Tablo 4-1 ile 4-8‟de ve Grafik 4-1 ile 4-2‟de gösterilmiĢtir.
4.1.1. Biyolojideki Fizik Konularını Değerlendirme Anketine Ait Bulgular Tablo 4-1
Biyolojideki Fizik Konularını Değerlendirme Anketinin Frekans (N= 77) ve Yüzdeleri
K onu B aş lık la rı M add e Numa ra sı M a dd eler K at ılıy orum K at ılm ıy orum K ara rsızım f % f % f % ğre ncini n i er lendi rme si
1 Biyolojideki konuların çoğunu öğrenmede istekliyim.
67 87 2 2.6 8 10.4
2 Biyolojide geçen fizik konularının fizik boyutunu anlarım
3 Biyolojide geçen fizik konularını anlamak için araĢtırma yaparım
27 35.1 25 32.5 25 32.5
4 Biyolojideki fizik konularının fizik boyutunu anlamak gereksizdir
15 19.5 49 63.6 13 16.8
6 Biyolojide geçen fizik konularının biyolojiyi anlamamda katkısı yoktur
19 24.7 46 59.7 12 15.6
7 Biyoljide geçerli fiziksel ilkeleri anlamak için kaynak araĢtırması yaparım
26 33.8 24 31.2 27 35.1 De rs İçer ikl er inin Değ er len diri lmes i
5 Üniversite 1. sınıfta okutulan fizik dersi biyolojide geçen fizik konularına açıklık getirmek için verildi
22 28.6 38 49.4 17 22.1
8 Üniversite 1. sınıfta aldığım fizik dersi biyoloji konularındaki fizik bilgilerini kapsayacak yeterliliktedir
10 12.9 51 66.2 16 20.7
9 Üniversite 1. sınıfta okutulan fizik dersi biyolojide geçen fizik konularının tamamını içermelidir
54 70.2 12 15.6 11 14.3
10 Biyolojideki fizik konularını anlamak için ortaöğretimdeki fizik bilgileri yeterlidir
21 27.3 38 49.3 18 23.4
14 Biyoloji konuları fizik konuları ile iliĢkilendirilerek verilmez
9 11.7 49 63.6 19 24.7
16 Fizik dersinde konular biyoloji konuları ile iliĢkilendirilerek verilir
25 32.5 33 42.8 19 24.7
18 Fizik laboratuvarında yapılan deneyler biyolojideki fizik konuları ile ilgilidir
4 5.2 56 72.7 17 22.1 Ö ğre tim Üy eler ini n Değ er lendi ril mes i
11 Üniversite 1. sınıfta fizik dersini okutan öğretim üyeleri biyolojide geçen fizik konularına ağırlık vermelidir
66 85.7 5 6.5 6 7.8
12 Biyoloji öğretmenliği bölümlerinde fizik dersleri veren öğretim üyeleri biyofizik eğitimi almalıdır
13 Biyoloji dersini okutan öğretim üyeleri biyolojide geçen fizik konularının fizik boyutunu derinlemesine anlatmalıdır
26 33.8 25 32.5 26 33.8
15 Biyolojide geçen fizik konuları biyoloji öğretim üyeleri tarafından önemsiz görülmektedir
15 19.5 25 32.5 37 48.1 K a y na k Değ er lendi rme si
17 Biyoloji kaynaklarında fizik konularına ayrıntılı olarak yer verilmemektedir
10 12.9 44 57.1 23 29.8
Biyolojideki fizik konuları ile ilgili biyoloji öğretmen adaylarının tutumlarını ölçmek üzere 19 maddelik ve ilk 18 maddesi 3‟lü Likert tipi (Katılıyorum:3, Katılmıyorum:1, Kararsızım:2) Ģeklinde, 19. maddesi ise açık uçlu olarak hazırlanan anket ölçeği dört baĢlık altında incelenmiĢtir. Bunlar; biyolojideki fizik konuları ile ilgili öğrencinin kendini değerlendirmesi, ders içeriklerinin değerlendirilmesi, öğretim üyelerinin değerlendirilmesi ve kaynak değerlendirmesidir.
Öğretmen adaylarının biyolojideki fizik konuları ile ilgili tutumları Tablo 4-1‟e göre incelendiğinde %87‟si biyoloji konularının çoğunu öğrenmede istekli olduğunu, % 40.3‟ü biyolojide geçen fizik konularının fizik boyutunu anladığını, %35.1‟i biyolojide geçen fizik konularını anlamak için kaynak araĢtırması yaptığını, %63.6‟sı biyolojide geçen fizik konularının fizik boyutunu anlamanın gerekli olduğunu, %59,7‟si biyolojide geçen fizik konularının biyolojiyi anlamasında katkısı olduğunu, %35,1‟i kaynak araĢtırması yapma konusunda kararsızken %33.8‟i kaynak araĢtırması yaptığını belirtmiĢtir.
Biyolojideki fizik konuları ile ilgili ders içeriklerinin değerlendirilmesine bakıldığında öğretmen adaylarının %49.3‟ü biyolojideki fizik konularını anlamak için ortaöğretimdeki fizik bilgilerinin yeterli olmadığını; %66.2‟si üniversite 1. sınıfta aldığı fizik dersinin biyoloji konularındaki fizik bilgilerini kapsayacak yeterlilikte olmadığını; %70.2‟si üniversite 1. sınıfta okutulan fizik dersinin biyolojide geçen fizik konularının tamamını içermesi gerektiğini; %49.4‟ü üniversite 1. sınıfta okutulan fizik dersinin
konularının fizik konuları ile iliĢkilendirilerek verildiğini; %42.8‟i fizik dersinde konuların biyoloji konuları ile iliĢkilendirilerek verilmediğini; %72.7‟si fizik laboratuvarında yapılan deneylerin biyolojideki fizik konuları ile ilgili olmadığını belirtmiĢtir. Biyolojide fizik konularına iliĢkin ders içeriğinin değerlendirilmesinde öğrencilerin gayet gerçekçi bir yaklaĢım sergilediklerini ve veri tabanı oluĢturduklarını görüyoruz.
Biyolojideki fizik konuları ile ilgili öğretim üyelerinin değerlendirilmesine bakıldığında biyoloji öğretmen adaylarının %85.7‟si üniversite 1. sınıfta fizik dersini okutan öğretim üyelerinin biyolojide geçen fizik konularına ağırlık vermesi gerektiğini; %90.9‟u biyoloji öğretmenliği bölümlerinde fizik dersleri veren öğretim üyelerinin biyofizik eğitimi alması gerektiğini; %33.8‟i biyoloji dersini okutan öğretim üyelerinin biyolojide geçen fizik konularının fizik boyutunu derinlemesine anlatması gerektiğini; %32.5‟i biyolojide geçen fizik konularının biyoloji öğretim üyeleri tarafından önemli görüldüğünü belirtmiĢtir. Öğrencilerin bu bağlamda ortaya koydukları değerlendirmeler, adeta bir öneri niteliği taĢımaktadır.
Biyoloji öğretmen adaylarının biyolojideki fizik konuları ile ilgili kaynak değerlendirmesine bakıldığında; %57.1‟i biyoloji kaynaklarında fizik konularına ayrıntılı olarak yer verildiğini belirtmiĢtir. Burada ortaya konulan öğrenci görüĢü, fizikle biyolojinin iç içe girmiĢ iki temel bilim olduğunun idrak edildiğine iĢaret etmektedir.
Biyoloji öğretmen adayları açık uçlu madde olan “Biyoloji öğreniminde güçlük çektiğiniz fizikle ilgili üç konuyu belirtiniz” Ģeklindeki 19. maddede; öğrenmekte zorluk çektikleri konuları Ģu Ģekilde belirtmiĢlerdir: Optik, mercekler, fotoelektrik olay, iĢ-güç-enerji, basınç, elektrik, ısı ve sıcaklık, fotosentezde ıĢığın soğurulması, sinir hücrelerindeki elektriksel iletim, ısı ve sıcaklığın fotosentezdeki rolü, gözde ıĢığın kırılarak görüntü oluĢması, difüzyon-aktif taĢıma olaylarında madde taĢınması, vücuttaki iyon dengesi, vizkozite, adhezyon, kohezyon, Na-K pompasının çalıĢma prensibi, damarlarda kanın iletimesini etkileyen kuvvetler. Burada öğrencinin öğrenmekte zorluk çektiği konu baĢlıkları, neredeyse biyolojinin çok önemli konularını içine alan uzun bir liste oluĢturmaktadır.
Durum gerçekten buradaki gibiyse, öğrencilerin yüksek düzeyde bir biyoloji nosyonuna sahip olabilmeleri için üniversite öğretim kadrosunun buna dikkat etmesi gerekmektedir.
Biyoloji ve fizik bilgi testinin değerlendirilmesinde doğru yapılan her soruya „1‟, yanlıĢ yapılan her soruya ise „0‟ puan verilerek her bir öğretmen adayına ait ham puanlar elde edilmiĢtir. Bu puanlar daha sonra SPSS programında 100 tam puan üzerinden hesaplanarak dönüĢtürülmüĢtür. Tablolarda yer alan hesaplamalar dönüĢtürülmüĢ puanlara karĢılık gelmektedir. AĢağıdaki tablolar sırasıyla; biyoloji öğretmen adaylarının sınıflara göre biyoloji bilgi düzeyleri arasında anlamlı bir fark olup olmadığını, fizik bilgi düzeyleri arasında anlamlı bir fark olup olmadığını, öğretmen adaylarının bölüm tercihi ile fizik ve biyoloji bilgi düzeyleri arasında anlamlı bir fark olup olmadığını, biyoloji ve fizik bilgileri arasında bir iliĢki olup olmadığını belirlemek üzere düzenlenmiĢtir.
4.1.2. Biyolojideki Fizik Konuları ile İlgili Biyoloji Bilgi Düzeyine Ait Bulgular Tablo 4-2
Öğretmen Adaylarının Sınıflara Göre Biyoloji Bilgi Testi Puanlarının Aritmetik Ortalaması (N= 94)
SINIF N X S p
BİYOLOJİ 2 52 37.02 8.59 .000
4 42 48.81 13.69
( N: mevcut, X: Aritmetik ortalama, S: Standart sapma, p: Anlamlılık düzeyi)
Öğretmen adaylarının sınıflarına göre biyoloji bilgi testi aritmetik ortalama puanlarına bakıldığında; 4. sınıf öğretmen adaylarının puanlarının ortalaması X = 48.81 iken, 2. sınıf öğretmen adaylarının puanlarının ortalaması X = 37.02‟dir. 4. sınıf öğretmen adaylarının puanlarının ortalamasının 2. sınıf öğretmen adaylarının puanlarının ortalamasından yüksek olduğu görülmektedir. Öğretmen adaylarının sınıf düzeyine göre biyoloji bilgileri arasında anlamlı bir farklılık (p<.05) vardır.
ġüphesiz bu beklenen bir sonuçtur ve 4. sınıf öğretmen adaylarının biyoloji alan bilgisine ait derslerin tamamına yakınını almıĢ olmalarından kaynaklanmaktadır.
4.1.3. Biyolojideki Fizik Konuları ile İlgili Fizik Bilgi Düzeyine Ait Bulgular
Tablo 4-3
Öğretmen Adaylarının Sınıflara Göre Fizik Bilgi Testi Puanlarının Aritmetik Ortalaması (N= 86)
SINIF N X S p
FİZİK 2 43 53.92 14.63 .043
4 43 59.74 11.35
(N: mevcut, X: Aritmetik ortalama, S: Standart sapma, p: Anlamlılık düzeyi)
Öğretmen adaylarının sınıflarına göre fizik bilgi testi aritmetik ortalama puanlarına bakıldığında; 4. sınıf öğretmen adaylarının ortalamasının (X= 59.74) 2. sınıf öğretmen adaylarının ortalamasından (X= 53.92) az bir farkla yüksek olduğu görülmektedir. Öğretmen adaylarının sınıf düzeyine göre fizik baĢarıları arasındaki fark anlamlıdır ( p<0.05). Yüksek sınıflara geçtikçe, biyolojiye dair fizik konuları devamlı tekrarlanarak “uzun süreli hafızada” iyice yerleĢirken, ikinci sınıftaki öğretmen adaylarında fizik konuları hafızadan silinmeye yüz tuttuğu için muhtemelen böyle bir sonuç ortaya çıkmaktadır.
4.1.4. Bölüm Tercihi ile Biyoloji ve Fizik Bilgi Düzeyine Ait Bulgular Tablo 4-4
Öğretmen Adaylarının Üniversiteye Giriş Sınavında Biyoloji Eğitimi Bölümünü Tercih Etme Sırası ile Biyoloji ve Fizik Puanlarının Ortalamalarının Karşılaştırılması
TERCİH SIRASI N X S EN DÜŞÜK EN YÜKSEK B100 1 51 42.65 12.01 20 80 2 16 44.4 13.15 30 75 3 15 39.66 16.08 15 65 TOPLAM 82 42.44 12.96 15 80 F100 1 51 55.02 12.62 25 81.25 2 13 60.57 11.52 43.75 81.25 3 12 60.94 18.09 31.25 81.25 TOPLAM 76 56.90 13.52 25 81.25
(Tercih; 1: 1-5 arası tercih, 2: 6-10 arası tercih, 3: 11- diğer tercihler; N: Mevcut, X: Artimetik ortalama, S: Standart sapma, Min: En düĢük puan, Max: En yüksek puan)
Tablo 4-5
Öğretmen Adaylarının Üniversiteye Girişte Bölümü Tercih Etme Sıraları ile Biyoloji ve Fizik Başarıları Arasındaki İlişki İçin Tek Faktörlü Varyans Analizi –Oneway ANOVA
KT sd KO F p B100 Gruplar Arası 177.46 2 88.73 .522 .595 Grup Içi 13434.73 79 170.06 TOPLAM 13612.19 81 F100 Gruplar Arası 550.76 2 275.38 1.527 .224 Grup Içi 13166.346 73 180.361 TOPLAM 13717.11 75
(KT: Kareler Toplamı, sd: Serbestlik derecesi, KO: Kareler ortalaması, p: Anlamlılık düzeyi).
Biyoloji Öğretmen adaylarının üniversiteye giriĢ sırasında bölüm tercihi ile biyoloji ve fizik bilgileri arasında anlamlı bir fark bulunamamıĢtır. Biyoloji bilgileri ile tercih arasında anlamlı bir fark yoktur, 0.05 için F>0.05 ve p>0.05; fizik bilgileri ile bölüm tercihleri arasında anlamlı bir fark yoktur, 0.05 için F>0.05 ve p>0.05.
4.1.5. Biyoloji ve Fizik Bilgi Düzeylerine Ait Bulgular Tablo 4-6
Öğretmen Adaylarının Biyoloji ve Fizik Başarıları Arasındaki Korelasyon
F100
B100 r .323
p .003
N 85
(r: Pearson korelasyon katsayısı, p: Anlamlılık düzeyi, N: Mevcut; biyoloji ve fizik testinin ikisini de cevaplayanlar)
Tablo 4-6 incelendiğinde öğretmen adaylarının biyoloji bilgileri ile fizik bilgileri arasında orta düzeyde ve anlamlı bir iliĢki olduğu görülmektedir, r= .323, p<.01.
4.1.5.1. Fizik Bilgi Testine İlişkin Bulgular Tablo 4-7
Öğretmen Adaylarının Fizik Bilgi Testinin Seçeneklere Göre Cevaplarının Frekans ve Yüzdeleri (N= 86) S or u No A B C D E BOŞ f % f % f % f % f % f % 1 1 1 2 2 81 94 0 0 2 2 0 0 2 1 1 12 14 6 7 2 2 64 74 1 1 3 1 1 2 2 1 1 75 87 7 8 0 0 4 23 27 37 43 1 1 25 29 0 0 0 0 5 3 3 22 26 50 58 6 7 5 6 0 0 6 2 2 50 58 2 2 16 19 11 13 5 6
7 6 7 36 42 1 1 36 42 5 6 2 2 8 14 15 15 16 43 47 5 5 10 11 5 6 9 42 49 0 0 0 0 42 49 2 2 0 0 10 18 21 41 48 6 7 11 13 10 12 0 0 11 4 5 17 20 7 8 1 1 56 65 1 1 12 52 60 19 22 2 2 4 5 7 8 2 2 13 35 40 8 9 1 1 16 18 23 26 4 5 14 2 2 65 76 1 1 7 8 9 10 2 2 15 4 5 13 15 67 78 1 1 0 0 1 1 16 42 49 6 7 19 22 11 13 6 7 2 2
Her biri 5 seçenekli 16 soruluk fizik bilgi testi Hacettepe ve Gazi Üniversitelerinin Biyoloji Eğitimi 2 ve 4. sınıfına devam eden öğretmen adaylarından toplam 86 kiĢiye uygulanmıĢtır. Öğretmen adaylarının fizik sorularına verdikleri doğru cevaplar ve yüzdeleri aĢağıdaki grafikte gösterilmiĢtir.
Grafik 4-1
Biyoloji Öğretmen Adaylarının Fizik Bilgi Testine Verdikleri Doğru Cevapların Yüzde Dağılımı
Grafikte görülen fizik bilgi testi soruları difüzyon, basınç, ıĢık, ısı, sıcaklık, enerji ve elektrik konularını içermektedir. Daha ayrıntılı biçimde ifade edersek, fizik bilgi testindeki 1 ve 2. sorular difüzyon; 3 ve 4. sorular basınç; 5, 6 ve 7. sorular ıĢık; 8, 9 ve 10 sorular ısı ve sıcaklık; 11 ve 12. sorular enerji; 13, 14, 15 ve 16. sorular elektrik konusu ile ilgili bilgileri ölçmektedir.
Grafik 4-1‟e göre yapılan genel değerlendirme sonucunda; öğretmen adaylarının %50‟sinden fazlasının difüzyonla ilgili 1 ve 2. sorular, basınçla ilgili 3. soru, ıĢık ile ilgili 5. soru, enerji ile ilgili 11 ve 12. sorular, elektrik ile ilgili 14 ve 15. sorular hakkındaki bilgileri yeterli düzeydedir. Ancak öğretmen adaylarının basınçla ilgili 4. soruya; ıĢıkla ilgili 6 ve 7. sorulara; ısı ve sıcaklık konusu ile ilgili 8, 9 ve 10. sorulara; elektrikle ilgili 13 ve 16. sorulara %50‟sinden daha azının cevap vermesi, bu konular hakkındaki bilgi düzeylerinin yeterli olmadığına iĢaret etmektedir.
Sonuçta öğretmen adaylarının difüzyon, basınç, ıĢık, ısı ve sıcaklık, enerji ve elektrik konuları ile ilgili kavramsal düzeyde bilgiler yeterli olsa bile, aynı konuların
yüksek düzeyde anlamlı ve iĢlevsel bir bilgiye dönüĢtürülmesinde yetersizlikler saptanmıĢtır.
Grafik 4-1‟e göre öğretmen adaylarının %94‟ü (81 kiĢi); “AĢağıdaki olaylardan hangisi difüzyon değildir?” ifadesiyle verilen difüzyonla ilgili 1. soruya doğru cevap olan C seçeneğindeki “Bir bardak suya 10 g boncuk konulması” ifadesini seçmiĢlerdir.
Grafik 4-1‟de öğretmen adaylarının %74‟ü (64 kiĢi); “AĢağıdaki verilenlerden hangisi difüzyon hızını artırıcı bir etki yapar?” ifadesiyle verilen difüzyonla ilgili 2. soruya doğru cevap olan E seçeneğinde yer alan “Ortam akıĢkanlığının artması” Ģeklindeki ifadeyi; %14‟ü (12 kiĢi) yanlıĢ ifadelerden biri olan B seçeneğindeki “Ġki ortam arasındaki madde deriĢim farkının azalması” ifadesini seçmiĢlerdir. Ortaya çıkan bu oran, böyle temel bir konuda ciddi bir yetersizliğe iĢaret etmektedir.
Grafik 4-1‟de öğretmen adaylarının %87‟si (75 kiĢi); “AĢağıdakilerden hangisi denizin derinliklerine doğru gidildikçe azalır?” sorusunun (3. soru) doğru cevabı olan D seçeneğinde ifade edilen “Birim hacimdeki oksijen miktarı” cümlesini; %8‟i (7 kiĢi) yanlıĢ ifadelerden biri olan E seçeneğindeki “Mutlak basınç” ifadesini iĢaretlemiĢlerdir.
Grafik 4-1‟de öğretmen adaylarının %43‟ü (37 kiĢi); açık hava basıncı ile iliĢkilendirilerek cevaplandırılması gereken “AĢağıdakilerden hangisi dağların zirvelerine doğru çıkıldıkça artar?” sorusuna (4. soru) doğru cevap olan B seçeneğindeki “Vücudun iç basıncı” ifadesini; %29‟u (25 kiĢi) yanlıĢ ifadelerden biri olan D seçeneğindeki “Parsiyel oksijen basıncı” ifadesini; %27‟si (23 kiĢi) yine yanlıĢ ifadelerden biri olan A seçeneğindeki “Açık hava basıncı” ifadesini seçmiĢlerdir. Bu cevapların karĢılaĢtırılmasından da anlaĢılacağı gibi, öğrencilerin teorik düzeyde ve kavramsal olarak bildikleri basınç konusunu, hayatın pratiği içinde anlamlandırmada sorun yaĢadıklarını göstermektedir.
Grafik 4-1‟de öğretmen adaylarının %58‟i (50 kiĢi); “IĢık gönderilen bir metal yüzeyden elektron sökülmesi olayına “fotoelektrik olay”, kopan elektronlara da “foto-elektron” denir. Fotoelektrik olay ile ilgili olarak verilen aĢağıdaki ifadelerden hangisi yanlıĢtır?” sorusuna (5. soru) verilen doğru seçenek olan C Ģıkkında yer alan “Elektron koparabilme gücü ıĢığın enerjisine bağlı değildir” Ģeklindeki ifadeyi; %26‟sı (22 kiĢi) yanlıĢ ifadelerden biri olan B seçeneğindeki “Elektron koparabilen ıĢığın en büyük dalga boyu “eĢik dalga boyu”dur” ifadesini seçmiĢlerdir.
