Elektrik alan ve potansiyel konularının argümantasyon temelli öğretimin bilgiyi içselleştirme üzerine etkisi
The effects of argumentation-based teaching on internalising of electrical field and potential issues
Yazar: İLDAHAN ÖZDEYİŞ ÇOLAK
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, 2021
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Aday öğretmenler = Candidate teachers ; Argümantasyon tabanlı bilim öğrenme = Argumentation based science learning ; Elektrik = Electricity ; Elektrik alanları = Electric fields ; Fizik eğitimi = Physics education ; Kavramsal anlama = Conceptual understanding ; Öğretim teknikleri = Teaching techniques ; Öğretim yöntemleri = Teaching methods ; İçselleştirme sorunları = Internalize problems

Özet:
Bu araştırmanın amacı, fizik öğretmen adaylarının elektrik alan ve elektriksel potansiyel konularında argümantasyon temelli öğretimin ve sunuş yoluyla öğretim yöntemlerinin bilgiyi içselleştirme düzeyleri üzerine etkisinin belirlenmesidir.
Araştırmada yarı deneysel modelin tek gruplu ön ölçüm- son ölçüm uygulamalı deseni kullanılmıştır. Nitel veri toplama yöntemi kullanıldığından örneklem grubu belirlenen 4 fizik öğretmen adayından oluşmaktadır. Uygulama öncesi elektrik alan ve potansiyel açık uçlu sorular ölçeği (EPSÖ) ön ölçüm olarak uygulanmış, uygulamadan sonra gruba aynı ölçme aracı son ölçüm olarak uygulanmıştır. Ölçeğin geçerliliği için 2 uzman görüşü alınmış, güvenirliği için ise 3 uzman görüşünden alınan değerlendirmeler SPSS 22.0 programında analiz edilerek Kendall's Coefficient of Concordance (Kendall's W): 0.95 olarak belirlenmiştir. Son ölçüm uygulandıktan sonra katılımcılar tarafından verilen cevaplar araştırmacı tarafından geliştirilmiş olan Elektrik alan ve Potansiyel Açık Uçlu Sorular Rubriği ile detaylı olarak analiz edildikten sonra ön ölçüm ve son ölçüm puanları SPSS 22.0 programına aktarılmış, minimum, maksimum, ortalama değerler ve standart sapmalar analiz edilmiş ve öğrencilerin başarı artış oranları belirlenmiştir. Detaylı analiz sonrası yarı yapılandırılmış görüşmeler her bir katılımcı ile birebir görüşülerek gerçekleştirilmiştir. Elektrik alan ve elektriksel potansiyel konularında sunuş yoluyla öğretim ve argümantasyon temelli öğretim yöntemleri arasında anlamlı bir fark olup olmadığını tespit etmek için veriler SPSS 22.0 programına aktarılarak Mann Whitney-U testi ile analiz edilmiştir. Araştırma verileri, açık uçlu sorular (EPSÖ) ve yarı yapılandırılmış görüşmelerle desteklenerek betimsel analiz ile yorumlanmıştır.
Uygulama sonunda, EPSÖ ve yarı yapılandırılmış görüşmelerden elde edilen sonuçlar doğrultusunda, fizik öğretmen adaylarının elektrik alanlar konusunda argümantasyon temelli öğretim yönteminin bilgiyi içselleştirme üzerine etkisinin, sunuş yoluyla öğretimden daha fazla olduğu ortaya çıkmış, Mann Whitney-U testi sonucu p <.021 ile anlamlı bir fark olduğu ortaya konmuştur. Elektriksel potansiyel konusunda argümantasyon temelli öğretim yöntemi ile sunuş yoluyla öğretim yöntemi arasında anlamlı bir fark gözlenmemiştir (p <.564). 
Elektriksel potansiyel konusunda sunuş yoluyla öğretimin bilgiyi içselleştirme üzerine etkisi ile elektrik alanlar konusunda sunuş yoluyla öğretimin bilgiyi içselleştirme üzerine etkisi karşılaştırıldığında, elektriksel potansiyel konusunun sunuş yoluyla öğretiminin başarı oranının daha yüksek çıktığı görülmüştür. Ayrıca, elektriksel potansiyel konusunda argümantasyon temelli öğretimin bilgiyi içselleştirme üzerine etkisi ile elektrik alanlar konusunda argümantasyon temelli öğretimin bilgiyi içselleştirme üzerine etkisi karşılaştırıldığında, elektriksel potansiyel konusunun argümantasyon temelli öğretiminin başarı oranının daha yüksek çıktığı görülmüştür. Ancak hem elektrik alan hemde elektriksel potansiyel konularında argümantasyon temelli öğretim yönteminin başarı oranının sunuş yoluyla öğretim yönteminden daha yüksek çıktığı ortaya konmuştur. Bu sonuçlar nitel analiz sonucu elde edilen sonuçlar ile paralellik göstermektedir. Nitel analizler sonucunda, öğretmen adaylarının elektrik alanlar konusunda özellikle yalıtkan ve iletkenlerin yüklenmesi ile oluşan yük dağılımı üzerine kavram yanılgılarının olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca elektrik alan formülü, elektrik alan çizgileri ve elektrik alan şiddeti kavramlarını doğru şekilde ilişkilendiremedikleri, elektriksel potansiyel formüllerini hatırlamakta ve elektriksel potansiyel fark ile potansiyel enerji kavramlarını ayırt etmekte zorluk çektikleri görülmektedir. Elektriksel potansiyel konusunda, bütün fizik öğretmen adaylarının yüklü bir iletkenin potansiyeli üzerine oldukça fazla kavram yanılgısı olduğu tespit edilmiştir. Belirlenmiş olan bütün kavram yanılgıları yapılandırılmış görüşmeler sırasında irdelenmiştir ve düzeltilmiştir.

Abstract:
The aim of this research is to determine effects of argumentation-based teaching and presentation-based teaching methods on learning electric field and electrical potential subjects in terms of knowledge internalization levels of physics teacher candidates. 
In the work, single-group pre-measurement-post-measurement design of the quasi-experimental model was used throughout. Since the qualitative data collection method is used, the sample group consists of 4 physics teacher candidates. Before the teaching sequence, the Electric field and Potential open-ended Questions Scale (EPSÖ) was applied as a pre-measurement, and after the teaching process, the same measurement tool was applied as the post-measurement. For the validity of the EPSÖ, opinions of two experts were taken, and for the reliability evaluations obtained from three experts were analysed by means of the SPSS 22.0 program and finally Kendall's Concordance Coefficient was found to be W=0.95. After the post-measurements, answers given by the participants were analysed in detail by using the Electric Field and Potential Open-Ended Questions Rubric developed by the researcher. The pre-measurement and post-measurement scores were transferred to the SPSS 22.0 program and the minimum, maximum, mean value and standard deviations were analysed together with the students' success rates. After the detailed analysis, semi-structured interviews were conducted with each participant individually. Obtained data was transferred to SPSS 22.0 program and analysed via Mann Whitney-U test to determine whether there is a significant meaningful difference between The presentation and argumentation-based teaching methods. Research data were interpreted with descriptive analysis supported by open-ended questions (EPSÖ) and semi-structured interviews. 
At the end of the application, in line with the results obtained from EPSÖ and semi-structured interviews, it was revealed that the effect of argumentation-based teaching method concerning electric field relating internalization of knowledge was higher than the teaching by presentation. No significant difference was observed between the argumentation-based teaching and the presentation on electrical potential (p <.564).
When the effect of presentation on internalization of knowledge of electrical potential and electric field is analysed, it was seen that the success rate of teaching electrical potential by presentation was higher. In addition, when the effect of argumentation-based teaching on internalization of knowledge electrical potential and electric field is analysed, it was observed that the success rate of argumentation-based teaching was slightly higher. However, it has also been revealed that the success rate of the argumentation-based teaching on both electric field and electrical potential subjects is higher than the presentation method. These results are in agreement with the results obtained from the qualitative analysis. As a result of the qualitative analysis, it was clearly detected that pre-service teachers have misconceptions concerning electric fields, especially on the charge distribution caused by the loading of insulators and conductors. In addition, it is seen that they cannot correctly relate the concepts of electric field formula with the electric field lines and electric field strength, the students also have difficulties remembering the electric potential formulas and distinguishing the concepts of electric potential difference and electrical potential energy. It has been determined that all pre-service physics teachers have a number of misconceptions about the potential of a charged conductor. All identified misconceptions were discussed and corrected during structured interviews.