Lise Öğrencilerinin Atom ile ilgili Zihinsel Modellerinin Ders Kitaplarındaki Görseller ile Karşılaştırılması

Abstract

Öğrenciler için gözde canlandırması zor bir kavram olan atomun yapısının ve tarihsel süreç içerisinde atom modellerinin gelişiminin öğretiminde başta ders kitaplarında yer alan görseller olmak üzere çeşitli gösterimlerden yararlanılmaktadır. Kimi zaman öğrencilerin bu gösterimlerden bazılarını daha fazla içselleştirdikleri gözlenebilmektedir. Bu çalışmanın amacı, lise 9, 10 ve 11. sınıf öğrencilerinin atomun yapısı ile ilgili zihinsel modellerini incelemek ve önceki yıllarda ders kitaplarında görmüş olabilecekleri atom modeli gösterimleri ile karşılaştırmaktır. Çalışmaya, benzer özelliklere sahip üç liseden 90 öğrenci katılmıştır. Öğrencilerin zihinsel modellerini belirlemek amacıyla toplam 4 tane açık-uçlu soru içeren Zihinsel Model Atom Testi uygulanmıştır. Öğrencilerin zihinsel modelleri 6., 7. ve 8. sınıf fen ve teknoloji ders kitapları ile 9. ve 10. sınıf lise kimya ders kitaplarında yer alan toplam 507 atom modeli gösterimi, Atom Gösterimleri Değerlendirme Anahtarı ile değerlendirilmiş ve gösterimler Ki-kare analizi ile karşılaştırılmıştır. Analiz sonuçlarına göre, öğrenci çizimleri ve öğrencilerin kendi sınıf seviyelerinde ve daha önceki yıllarda kullanmış oldukları ders kitaplarındaki atom modeli görselleri arasında istatistiksel olarak uyum (p<0.01) bulunmamıştır. Ayrıca, öğrenciler arasında en çok tercih edilen gösterim Bohr atom modeli iken, sınıf seviyesi ilerledikçe öğrencilerin kendi sentetik modellerinin kullanımının arttığı ve çok az sayıdaki öğrencinin atom modeli gösterimlerine atomun hareketli yapısını ortaya koyan unsurları dahil ettiği gözlenmiştir.

Investigation of secondary school students’ cognitive structure about the concept of atom through the drawing technique<p>Ortaokul öğrencilerinin atom kavramına ilişikin bilişsel yapılarının çizim tekniği ile incelenmesi

“…These findings concur with those reported by some studies in the literature (Griffiths & Preston, 1992;Tezcan & Salmaz , 2005;Çökelez & Yalçın, 2012;Karagöz & Sağlam Arslan, 2012) stating that students mostly illustrate atom as a sphere. Moreover, Yaseen & Akaygün (2016) reported that in student textbooks the Dalton and Bohr Atomic models are frequently illustrated. This is believed to have affected the results of the current study.…”

“…For students to understand concepts, they need to correctly code them in their minds. When the relevant literature is reviewed, it is seen that there is a large amount of research focusing on the investigation of students' mental models about the concept of atom (Harrison & Treagust, 1996;Yıldız, 2006;Akyol, 2009;Yalçın, 2011;Çökelez A. , 2012;Çökelez & Yalçın, 2012;Karagöz & Sağlam Arslan, 2012;Yaseen & Akaygün, 2016). In their study, Harrison & Treagust, (1996) reported that many students drew atom as a small sphere within a larger circle.…”

“…As a result of the study by Akyol (2009), it was revealed that high majority of the university students produced the drawings of atom similar to the Rutherford atomic model. In another study, while majority of the students were found to be thinking of atom as berk spheres prior to the instruction, then following the instruction, the atomic model emerging in their minds were found to be the Bohr Atomic Model (Çökelez & Yalçın, 2012;Yaseen & Akaygün, 2016 ). Baybars & Küçüközer(2014) found that while the pre-service science teachers produced drawings similar to the solar system prior to the instruction, following the instruction, they started to produce drawings more similar to the electron cloud atomic model.…”

“…Öğrencilerin kavramları anlayabilmeleri için kavramların zihinlerine doğru bir şekilde kodlanması gerekmektedir. Literatür incelendiğinde atom kavramı ile ilgili öğrencilerin zihinsel modellerini inceleyen bir çok çalışma yapıldığı görülmektedir (Harrison & Treagust, 1996;Yıldız, 2006;Akyol, 2009;Yalçın, 2011;Çökelez A. , 2012;Çökelez & Yalçın, 2012;Karagöz & Sağlam Arslan, 2012;Yaseen & Akaygün, 2016). Harrison & Treagust, (1996) çalışmalarında birçok öğrencinin atomu büyük bir çember içinde küçük daire olarak gösterdiklerini tespit etmişlerdir.…”

“…Akyol, (2009) çalışmasının sonucunda Fen alanında öğrenim gören üniversite öğrencilerinin büyük çoğunluğunun Rutherford atom modeline benzer çizimler yaptıklarını gözlemiştir. Başka bir araştırmada öğretim öncesinde öğrencilerin çoğunluğunun atomu berk küreler şeklinde düşündüğü öğretim sonrasında ise öğrencilerin zihinlerinde beliren atom modelinin Bohr Atom Modeli olduğu görülmüştür (Çökelez & Yalçın, 2012;Yaseen & Akaygün, 2016 ). Baybars & Küçüközer, (2014) çalışmalarında öğretim öncesinde fen bilgisi öğretmen adaylarınınn güneş sistemine benzer ifadeler ve çizimler kullandıklarını, öğretim sonrasında ise elektron bulutu modeline benzer ifade ve çizimler kullandıklarını belirlemişlerdir.…”