Probleme dayalı öğretim (PDÖ) yönteminin kuantum fiziği 'klasik fiziğin yetersizlikleri' konusunun öğretimi üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of problem based education (PBT) on teaching of "insufficiencies of classical physics" in quantum physics
Yazar: ATAKAN ÇOBAN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA EROL
Dokuz Eylül Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fizik Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Fizik eğitimi = Physics education ; Fizik öğretimi = Physics teaching ; Kavramsal öğrenme = Conceptual learning ; Kuantum fiziği = Quantum physics ; Probleme dayalı öğrenme = Problem based learning ; Ölçekler = Scales

Özet:
Bu araştırmamın amacı öğrencilerin günlük hayat ile ilişkilendirmekte zorlandıkları Kuantum Fiziği dersi kapsamında yer alan Klasik Fiziğin Yetersizlikleri (Siyah Cisim Işıması, Fotoelektrik Olay ve Compton Saçılması) konusunun Probleme Dayalı Öğretim (PDÖ) Yöntemi ile öğretiminin eğitim fakültesi lisans programında eğitim gören geleceğin öğretmen adaylarının kavramsal anlama düzeyleri ve eleştirel düşünme tutumlarına etkilerinin araştırılmasıdır.
Çalışmada yarı deneysel araştırma modellerinden olan ön test –son test kontrol gruplu desen uygulanmıştır. Araştırmanın uygulanması basamağında deney grubunda probleme dayalı öğretim yöntemi ile kontrol grubunda ise araştırmacı tarafından geliştirilen ders anlatım materyali kullanılarak geleneksel öğretim yöntemi ile dersler yürütülmüştür. Çalışmanın deney ve kontrol grubunu Türkiye'de bir devlet üniversitede öğretim gören fen bilgisi öğretmenliği 2. sınıf A ve B şubelerinde bulunan benzer özelliklere sahip öğretmen adayları oluşturmaktadır. Çalışma grubunun kavramsal anlama düzeylerinin belirlenmesi amacıyla kullanılan veri toplama aracı araştırmacı tarafından 2017-2018 güz döneminde geliştirilen üç aşamalı Klasik Fiziğin Yetersizliği Kavramsal Anlama Testi (KFYKAT)'dir. Çalışmada eleştirel düşünme tutumunu ölçmek amacıyla kullanılan veri toplama aracı ise likert tipi bir ölçek olan Eleştirel Düşünme Tutum Ölçeği (EDTÖ)'dir. Araştırmada elde edilen verilerin istatistik analizinde SPSS 22 programı kullanılmış ve Bağımsız Örneklemler T-Testi, İlişkili Örneklemler T-Testi, Mann-Whitney U testi, Wilcoxon İşaretli Sıralar testinden yararlanılmıştır.
Uygulama sonunda her iki öğretim yönteminin de kavramsal anlama düzeylerini olumlu yönde geliştirdiği ancak deney grubu öğrencilerinin kavramsal anlama düzeylerinin kontrol grubu öğrencilerinden daha iyi olduğu ve probleme dayalı öğretim yönteminin kavramsal anlama üzerine etkisinin geleneksel öğretim yöntemine kıyasla daha iyi olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Üç aşamalı KFYKAT'nin her üç aşamasında da hem deney grubu hem de kontrol grubu öğrencilerinin uygulama sonunda uygulama öncesine göre istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde daha iyi olduğu ancak deney grubundaki öğrencilerin her aşamada kontrol grubundaki öğrencilere göre anlamlı bir düzeyde daha yüksek puanlar aldıkları görülmüştür. Bunun yanında EDTÖ ile yapılan ön test ve son test puanları analiz edildiğinde iki grubun da uygulama öncesi ve uygulama sonrası eleştirel düşünme tutumları arasında anlamlı bir fark olmadığı, probleme dayalı öğretim yönteminin ve geleneksel öğretim yönteminin öğrencilerin eleştirel düşünme tutumu üzerine etkisinin olmadığı bulunmuştur. Bu çalışma öğrenilmesini güçleştiren en kritik durumlardan birinin günlük hayatla ilişkilendirememe olan kuantum fiziği dersinde probleme dayalı öğretim yöntemi uygulamasının yapılması açısından önemlidir ve özgündür.

Abstract:
The purpose of this research is to investigate the effects of Problem Based Learning on conceptual understanding levels of teacher candidates and their critical thinking attitudes in the Lack of Classical Physics subject (Black Body Image, Photoelectric Event and Compton Scatter) of quantum physics which students have difficulty to associate with everyday life. 
In this study, pre-test and post test control group designs which are semi-experimental research models were used. Lessons were educated using the problem based learning method in the experimental group and the traditional teaching method using the lecture material developed by the researcher in the control group. The experimental group consists of teacher candidates who have similar qualifications in the A and B branches of pre-service Science Teacher at a State University in Turkey. The data collection tool used to determine the level of conceptual understanding of the study group is Lack of Classical Physics Conceptual Understanding Test (LCPCUT) developed by the researcher during the fall semester of 2017-2018. The data collection tool used to measure the critical thinking attitude in the study is Critical Thinking Attitudes Scale (CTAS). SPSS 22 program was used for the statistical analysis of the data obtained in the research and Independent Sample T-Test, Related Sample T-Test, Mann-Whitney U test, Wilcoxon Marked Rank test was used.
At the end of the study, it was concluded that both teaching methods improved the conceptual understanding levels positively but that the conceptual understanding levels of the experimental group were better than the control group students and that the problem based learning method had better effect on the conceptual understanding than the traditional teaching method. In all three stages of the three-stage KFYKAT, it was observed that both the experimental group and the control group students were statistically significantly better at the end of the application, but the students in the experimental group had significantly higher scores than the control group students at each stage. In addition, when pre-test and post-test scores of EDTÖ were analysed, it was found that there was no meaningful difference between pre-and post-implementation critical thinking attitudes of the two groups, and problem based learning method and traditional teaching method had no effect on students' critical thinking attitude. This study is important and indispensable for the implementation of the problem based learning method in the quantum physics lesson, which is one of the most critical situations that makes learning difficult to relate to everyday life.