-

Abstract

Thought experiments are executed in the mind without using equipment by operating an imaginary scenario with a specific purpose such as finding a solution, bringing an evidence, clarifying a concept, strengthening or refuting a theory. Although thought experiments have revolutionary impacts in the history of science, their role in science education has not been revealed yet. This research aims to present enlightening results about students’ thought experimentation processes by investigating the effects of high school and university physics students’ alternative views about satellite motion on this process. In this research, Thought Experiments Survey was applied to 50 tenth grade high school students (age 17) and 20 fourth year university students studying physics education. The data taken from a single question about satellite motion were taken within the scope of this study. Response categories were formed, and thought chains that shows the students’ thought flows in each categories were drawn. Research results introduce the students’ alternative views about satellite motion and show that these alternative views effect students’ thought experimentation processes as deflectors in reaching the right conclusion. The results also illuminate the students’ problem solving processes in the context of imaginary world.

Keywords

• thought experiments, satellite motion, alternative views

Lise ve Fizik Öğretmenliği Öğrencilerinin Uydu Hareketi ile İlgili Görüşlerinin Düşünce Deneylerine Yansıması

Abstract

Düşünce deneyleri araç gereç kullanmadan belli bir amaç doğrultusunda zihinde hayali bir senaryo işletilerek bir probleme çözüm üretmek, bir iddiaya delil getirmek, bir kavramı netleştirmek, bir teoriyi güçlendirmek ya da çürütmek gibi amaçlarla yapılan deneylerdir. Düşünce deneyleri bilim tarihinde devrimsel nitelikte sonuçlar ortaya koymuştur ancak eğitimdeki rolü henüz tam olarak açığa çıkarılamamıştır. Bu araştırma lise ve üniversite fizik öğrencilerinin uydu hareketi ile ilgili alternatif görüşlerinin düşünce deneyi yapma süreçlerine etkisini araştırarak öğrencilerin düşünce deneyi yapma süreçleri hakkında aydınlatıcı sonuçlar ortaya koymayı amaçlamaktadır. Araştırmada 10. sınıfta okuyan 50 lise öğrencisi ile fizik öğretmenliği bölümü 4. sınıfta okuyan 20 üniversite öğrencisine Düşünce Deneyleri Anketi uygulanmıştır. Bu çalışmanın kapsamına Düşünce Deneyleri Anketi’ndeki uydu hareketi ile ilgili tek bir sorudan alınan veriler alınmıştır. Anket çalışmasından alınan verilerden önce cevap kategorileri oluşturulmuş ardından öğrencilerin her bir cevap kategorisinde sergiledikleri düşünce akışlarını gösteren düşünce zincirleri çizilmiştir. Araştırma sonuçları öğrencilerin uydu hareketi ile ilgili alternatif görüşlerini ortaya koyarak hem lise hem üniversite fizik öğrencilerinde bu alternatif görüşlerin öğrencilerin düşünce deneyi yapma süreçlerine doğru sonuca ulaşmalarında saptırıcı yönde etki ettiğini göstermiştir. Araştırma sonuçları ayrıca öğrencilerin hayali dünya bağlamında problem çözme süreçlerini de aydınlatmaktadır.

Keywords

• düşünce deneyleri, uydu hareketi, alternatif görüşler

References

1. Acar, H. (2003). Fizik Eğitiminde Bilimkurgu Hikâyelerinin Kullanılması. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Marmara Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
2. Acar, H. (2013). Fizik Öğrencilerinin Düşünce Deneyleri ile Düşünme Süreçlerinin İncelenmesi, Yayınlanmamış Doktora Tezi, Marmara Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
3. Arslanoğlu, Ş. (1999). The Magic in the laboratory of the mind: A philosophical study of thought experiments. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, ODTÜ, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Ankara.
4. Brown, J.R. (2006). The promise and perils of thought experiments. Interchange, 37 (1-2), 63-75.
5. Bunzl, M. (1996). The logic of thought experiments. Synthese, 106 (2), 227-240.
6. Chang, J. (1999). Teachers college students’ conceptions about evaporation, condensation, and boiling. Science Education, 83, 511-526.
7. De Mey, T. (2006). Imagination’s grip on science. Metaphilosophy, 37 (2), 222-239.Epstein, L.C. (1993). Thinking Physics is Gedanken Physics (2. Baskı). San Francisco: Insight Press.
8. Epstein, L.C. (1993). Thinking Physics is Gedanken Physics (2. Baskı). San Francisco: Insight Press.

9. Fleer, M. (1999). Children's alternative views: Alternative to what?, International Journal of Science Education, 21 (2), 119-135.
10. Galili, I. (2009). Thought experiments: Determining their meaning. Science & Education, 18, 1-23.
11. Gürel, Z. & Acar, H. (2003). Research into Students’ Views About Basic Physics Principles in a Weightless Environment. Astronomy Education Review, 2 (1), 65–81.
12. Klassen, S. (2006). The science thought experiment: How might it be used profitably in the classroom?. Interchange, 37 (1-2), 77-96.
13. Lattery, M.J. (2001). Thought experiments in physics education: A simple and practical example. Science & Education, 10, 485-492.
14. Reiner, M. (1997). A learning environment for visualization in electromagnetism. International Journal of Computers in Mathematics Learning, 2 (2), 125-154.
15. Reiner, M. (1998). Thought experiments and collaborative learning in physics. International Journal of Science Education, 20 (9), 1043-1059.
16. Reiner, M. (2006). The context of thought experiments in physics learning. Interchange, 37(1-2), 97-113.
17. Reiner, M. & Burko, L.M. (2003). On the limitations of thought experiments in physics and the consequences for physics education. Science & Education, 12, 365-385.
18. Reiner, M. & Gilbert, J. (2000). Epistemological resources for thought experimentation in science learning. International Journal of Science Education, 22 (5), 489-506.
19. Reiner, M. & Gilbert, J.K. (2004). The symbiotic roles of empirical experimentation and thought experimentation in the learning of physics. International Journal of Physics, 26 (15), 1819-1834.
20. Sorensen, R.A. (1992) Thought Experiments (1. Baskı). New York: Oxford University Press.
21. Stinner, A. (2006). The large context problem (LCP) approach. Interchange, 37 (1-2), 19-30.
22. Wieman, C. (2007). Why not try a scientific approach to science education?. Change, September/October, 9-15. Winchester, I. (1990). Thought experiments and conceptual revision. Studies in Philosophy and Education, 10 (1), 738