-

Abstract

Einstein’s special and general theories of relativity had caused a paradigm shift in their fields due to the effects of their results when they were introduced. The study explored the concepts of rest and relative total energy and instruction of the equations which represented them and how and with which examples and activities they could be taught effectively. The books written on special theory of relativity and modern physics and the articles written on the scientific research studies conducted were analysed via descriptive analysis method. The documents analysed revealed that expository instruction took less time, it provided convenience for the instruction of abstract subjects, concepts or magnitudes and the relationship between them. Expository instruction was supported with writing to learn in order to make contributions for the instruction of special relativity at a desired level and an approach which could be actualized in seven stages was suggested. It is thought that the method which was recommended for the instruction of the concept of relative total energy and its equation can be used for the instruction of other abstract concepts in physics

Keywords

• Einstein, Rest Energy, Relative Total Energy

E=mc2 PARADİGMASI VE ÖĞRETİMİ

Öz

Einstein’ın, özel ve genel rölativite kuramları; ileri sürüldükleri tarihlerde sonuçlarının etkisiyle her biri kendi alanlarında bir paradigma değişimine neden olmuştur. Çalışmada, durgunluk enerjisi ile göreli toplam enerji kavramları ve onları ifade eden denklemlerin öğretiminin; nasıl, ne tür örneklerle ve aktivitelerle daha etkili bir şekilde gerçekleştirilebileceği araştırılmıştır. Nitel araştırmalarda, doküman incelemesi tek başına bir veri toplama yöntemi olarak kullanılabilmektedir. Araştırmada, özel rölativite kuramı ve modern fiziğin konularına dair kitaplar ve yapılan bilimsel çalışmalarla ilgili makaleler, betimsel analiz yaklaşımına göre incelenmiştir. İncelenen dokümanlarda sunuş yoluyla öğretimin; daha az zaman alıcı, soyut konuların öğretiminde kavramların veya büyüklüklerin ve onların aralarındaki ilişkilerin öğrenilmesinde kolaylık sağlayıcı olduğu belirtilmektedir. Özel rölativite kuramının istenilen düzeyde öğrenilmesine katkıda bulunabilmek için sunuş yoluyla öğretim, öğrenme amaçlı yazma ile desteklenerek yedi aşamada gerçekleştirilebilecek bir yaklaşım önerilmiştir. Göreli toplam enerji kavramının ve denkleminin öğretimi için önerilen yaklaşımın, fiziğin diğer soyut kavramlarının öğretiminde de kullanılabileceği düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Einstein, Durgunluk Enerjisi, Göreli Toplam Enerji, Paradigma, Öğretim

References

1. • Altun, S., (2011). Öğretim Stratejileri ve Sınıflamalar. S. Fer (Ed). Öğrenme Öğretme Kuram ve Yaklaşımları (169-184), Ankara: Anı Yayıncılık.
2. • Beiser, A., (2008). Modern Fiziğin Kavramları. Altıncı Baskıdan Çeviri, Çev.: Gülsen Önengüt, Ankara: Akademi Yayıncılık.
3. • Cevizci, A., (2013). Felsefe Sözlüğü, 8. Baskı. İstanbul: Paradigma Yayıncılık.
4. • Çepni, S., (2012). Bilim, Fen, Teknoloji Kavramlarının Eğitim Programlarına Yansımaları. S. Çepni (Ed). Kuramdan uygulamaya fen ve teknoloji öğretimi (1-32), Ankara: Pegem Akademi.
5. • Çepni, S., Ayas, A., Johnson, D. ve Turgut, F., (1997). Fizik Öğretimi. YÖK / Dünya Bankası Milli Eğitimi Geliştirme Projesi Hizmet Öncesi Öğretmen Eğitimi. Ankara: YÖK Tarafından Yayımlanmıştır.
6. • Didiş, N., Eryılmaz, A. ve Erkoç, Ş., (2007). Students’ Comprehension of Fundamental Concepts in Quantum Mechanics: A Qualitative Study. Çalışma GIREP-EPEC Conference- Frontiers of Physics Education konferansında bildiri olarak sunulmuştur, Croatia.
7. • Didiş, N., Özcan, Ö. ve Abak, M., (2008). Öğrencilerin Bakış Açısıyla Kuantum Fiziği: Nitel Çalışma. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 34, 86-94.
8. • Einstein, A., (1916). İzafiyet Teorisi (Çev.: Gülen Aktaş). 10. Basım (2012). İstanbul: Say Yayınları.

9. • Ekiz, D., (2013). Bilimsel Araştırma Yöntemleri. Ankara: Anı Yayıncılık.
10. • Erden, M. ve Akman, Y., (2012). Gelişim ve Öğrenme, 20. Baskı. Ankara: Arkadaş Yayınevi.
11. • Ford, K.W., (2012). 101 Soruda Kuantum (Çev.: B. Gönülşen). İstanbul: Alfa Basım Yayım Dağıtım San. ve Tic. Ltd. Şti.
12. • Güçlü, A., Uzun, E., Uzun, S. ve Yolsal, Ü.H., (2003). Felsefe Sözlüğü, 2. Basım. Ankara: Bilim ve Sanat Yayınları.
13. • Gündüz, E., (1999). Modern Fiziğe Giriş. İzmir: Ege Üniversitesi Fen Fakültesi Kitaplar Serisi No:110.
14. • Ke, J.L., Monk, M. and Duschl, R., (2005). Learning Introductory Quantum Mechanics. International Journal of Science Education, 27(13), 1571–1594.
15. • Keskin, Y. ve Yaman, E., (2014). İlköğretim Sosyal Bilgiler Programı ve Ders Kitaplarında Yeni Bir Paradigma: Çokkültürlü Eğitim. Turkish Studies, 9(2), 933-960. Doi:10.7827/TurkishStudies.6438
16. • Klein, P.D., (2000). Elementary Students’ Strategies for Writing -To-Learn Science. Cognition and Instruction, 18, 317–348.
17. • Marshall, S., (2005). Dr. Michio Kaku ile Söyleşi. Röportaj: Stephen Marshall (Çev.: Mesut Özler), Guerrilla News Network. www.zamandayolculuk.com/cetinbal/.../michiokakusoylesi.htm (ET:27.10.2014).
18. • Mashhadi, A. and Woolnough, B., (1999). Insights into Students’ Understanding of Quantum Physics: Visualizing Quantum Entities. European Journal of Physics, 20, 511–516.
19. • Mason, L. and Boscolo, P., (2000). Writing and Conceptual Change. What changes? Instructional Science, 28, 199–226, Printed in the Netherlands: Kluwer Academic Publishers.
20. • Merriam, S.B., (2013). Nitel Araştırma: Desen ve Uygulama İçin Bir Rehber (Çev. Ed.: S. Turan). Ankara: Nobel Akademik Yayıncılık Eğitim Danışmanlık Tic. Lmt. Şti.
21. • Muller, R. and Wiesner, H., (1999). Students’ Conceptions of Quantum Physics. In D. Zollman (Ed.), NARST 1999: Research on Teaching and Learning Quantum Mechanics. http://web.phys.ksu.edu/papers/narst/QM_papers.pdf (18.11.2005).
22. • Pospiech, G., (2000). Uncertainity and Complementarity: The Hearth of Quantum Physics. Physics Education, 35(6), 393–399.
23. • Rivard, P.L. and Straw B.S., (2000). The Effect of Talk and Writing on Learning Science: An Exploratory Study. Science Education, 84, 566-593.
24. • Serway, R.A. and Beichner, R.J., (2011). Fen ve Mühendislik İçin Fizik-3, Beşinci Baskıdan Çeviri, Çev. ed.: Kemal Çolakoğlu. Ankara: Palme Yayıncılık.
25. • Singh, C., Belloni, M. and Christian, W., (2006). Improving Students’ Understanding of Quantum Mechanics. Physics Today, 59(8), 43–49.
26. • Sönmez, V. ve Alacapınar, F.G., (2011). Örneklendirilmiş Bilimsel Araştırma Yöntemleri. Ankara: Anı Yayıncılık.
27. • Ülgen, G., (2001). Kavram Geliştirme. Ankara: Pegem A Yayınları.
28. • Yeşilyaprak, B. ve Uçar, E., (2014). Öğrenmeden Öğretime. B. Yeşilyaprak (Ed). Eğitim Psikolojisi (309-368), 11. Baskı. Ankara: Pegem Akademi.
29. • Yıldırım, A. ve Şimşek, H., (2011). Sosyal Bilimlerde Nitel Araştırma Yöntemleri. Ankara: Seçkin Yayıncılık.
30. • Yıldırım, C., (2011). Bilim Tarihi, 14. Basım. İstanbul: Remzi Kitabevi.
31. • Yıldırım, C., (2012). Bilimin Öncüleri, 4. Baskı. İstanbul: Bilim ve Gelecek Kitaplığı.
32. • Yıldız, A., (2009). College Students’ Understanding Level of Quantum Physics and The Effect of Using Writing to Learn Activities on Academic Achievement. Unpublished Doctoral Thesis, Ataturk University, Graduate School of Natural and Applied Sciences, Erzurum.
33. • Yıldız, A., (2012). Prospective Teachers' Comprehension Levels of Special Relativity Theory and The Effect of Writing for Learning on Achievement. Australian Journal of Teacher Education, 37(12), 15-28. Doi:10.14221/ajte.2012v37n12.1
34. • Yıldız, A., (2014a). Öğrenme Amaçlı Yazma Aktivitesi Olarak Mektup ve Etkili Kullanımı. Turkish Studies, 9(5), 2097-2104. Doi Number: http://dx.doi.org/10.7827/TurkishStudies.6979
35. • Yıldız, A., (2014b). Belirsizlik İlkesi ve Öğretimi. Turkish Studies, 9(11), 603-612. Doi:10.7827/TurkishStudies.7359.
36. • Yıldız, A. ve Büyükkasap, E., (2011a). Öğretmen Adaylarının Compton Olayını Anlama Düzeyleri ve Öğrenme Amaçlı Yazma Aktivitelerinin Akademik Başarıya Etkisi. Uluslararası İnsan Bilimleri Dergisi, 8(1), 1643-1664.
37. • Yıldız, A. ve Büyükkasap, E., (2011b). Öğretmen Adaylarının Fotoelektrik Olayını Anlama Düzeyleri ve Öğrenme Amaçlı Yazmanın Başarıya Etkisi. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 11(4), 2259-2274.
38. • Yıldız, A. ve Büyükkasap, E., (2011c). Öğretmen Adaylarının Belirsizlik İlkesini Anlama Düzeyleri ve Öğrenme Amaçlı Yazmanın Akademik Başarıya Etkisi. Türk Fen Eğitimi Dergisi,8(4),134-148.
39. • Young, H.D. and Freeman, R.A., (2010). Sears ve Zemansky’nin Üniversite Fiziği (Çev. edi.: Hilmi Ünlü), 12. Baskı, Cilt 2. İstanbul: Pearson Education Yayıncılık Ltd. Şti.