Fen bilgisi öğretmen adaylarının serbest cisim diyagramı çizebilme düzeylerinin mekanik konuları kapsamında incelenmesi
Investigation of the free body diagram drawing levels of science teacher candidates within the scope of mechanics topics
Yazar: FİLİZ ERDOĞAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ESİN ŞAHİN
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training

Özet:
Araştırmalarda öğrencilerin özellikle fizik konularını anlamakta zorlandıkları vurgulanmakta ve zorlanma nedenleri arasında fizik kavramlarının soyut olmasının yer aldığı belirtilmektedir. Ortaokul fen bilimleri dersinin içeriğinde de fizik konuları ve soyut fizik kavramları yer almaktadır. Bu nedenle geleceğin öğreticileri konumundaki fen bilgisi öğretmen adaylarının fizik kavramlarını/konularını üniversite eğitim süreçlerinde doğru olarak yapılandırmaları önemlidir. Bu araştırmada, merkezinde soyut bir fizik kavramı olan kuvvet kavramının yer aldığı "serbest cisim diyagramı (SCD)"'na odaklanılmıştır.  Bu araştırmada fen bilgisi öğretmen adaylarının SCD çizebilme düzeylerinin mekanik konuları kapsamında incelenmesi amaçlanmaktadır. Araştırmanın deseni nitel araştırma desenlerinden durum çalışmasıdır. Çalışmanın katılımcıları bir devlet üniversitesinin Fen Bilgisi Öğretmenliği Programına kayıtlı 38 öğretmen adayıdır. Veri toplama sürecinde "Serbest Cisim Diyagramı Çizim Ölçeği (SCDÇÖ)" kullanılmış ve "Görüşme" tekniğinden yararlanılmıştır. Ölçek çalışmanın katılımcılarına uygulandıktan sonra, çizimlerde anlaşılmayan kısımların netleştirilmesi için katılımcılarla görüşmeler yapılmıştır. Elde edilen veriler cisimlere etki eden kuvvetlerin belirlenmesi, yönlerinin ve büyüklüklerinin çizimlere yansıtılması açılarından analiz edilmiştir. Araştırma sonucunda çoğu öğretmen adayının SCD çizme konusunda, eğimli zemin sorularında daha fazla olmak üzere çeşitli açılardan sorunlar yaşadığı görülmüştür. SCD'de olması gereken kuvvetleri belirleyerek, bu kuvvetlerin yönlerini ve büyüklük kıyaslamalarını doğru yapan öğretmen adayları olmasına rağmen diyagramda olmaması gereken kuvvetleri çizimlerine ekleyen çok sayıda katılımcı olduğu da görülmüştür. Bu nedenle öğretmen adaylarının problem çözümlerinde sorun yaşama olasılıklarının düşürülebilmesi için, eğitimcilerin SCD'ye eğitim süreçlerinde daha fazla ağırlık vererek hataların sebeplerini belirlemeleri ve eğitim süreçlerini bu doğrultuda yapılandırmalarının önemli olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
Research emphasizes that students have difficulty understanding physics subjects, and it is stated that the abstract nature of physics concepts is among the reasons for the difficulty. The content of the secondary school science course includes physics subjects and abstract physics concepts. For this reason, it is important for prospective science teachers, who are the teachers of the future, to structure physics concepts/topics correctly during their university education processes. In this research, we focused on the subject of the "free body diagram", which has the abstract concept of "force" at its center. This research aims to examine the ability of science teacher candidates to draw free body diagrams within the scope of mechanics subjects. The design of the research is a case study, one of the qualitative research designs. The participants of the study were 38 teacher candidates enrolled in the Science Teaching Program of a state university. The "Free Body Diagram Drawing Scale" and "Interview" techniques were used during the data collection process. After the scale was applied to the participants of the study, interviews were held with the participants to clarify the parts that were not understood in the drawings. As a result of the research, it was seen that most teacher candidates had problems in various aspects regarding drawing SCD, especially in the inclined surface questions. Although there were pre-service teachers who determined the forces that should be in the SCD and made correct directions and magnitude comparisons of these forces, it was also observed that there were many participants who added forces that should not be in the diagram to their drawings. For this reason, it is thought that it is important for educators to determine the causes of errors and structure their educational processes accordingly, by giving more emphasis to SCD in the educational processes, to reduce the possibility of pre-service teachers experiencing problems in problem solving.