Kuantum Fiziğinin Olasılıklı Yapısının Serbest Düşme Analojisi

Yıl 2017, Cilt: 6 Sayı: 2, 398 - 422, 26.12.2017

MUSTAFA Erol MERT Büyükdede

Öz

Klasik fiziğin
determinist yapısına karşılık kuantum teorisinin olasılıklı yapısı aslında
ortaya çıktığı günden beri kuantum fiziğinin anlaşılmasını ve öğretilmesini
ciddi şekilde zorlaştırmaktadır. Bu çalışmada olasılık kavramının daha iyi
anlaşılabilmesi için öncelikle genel anlamda olasılık kavramının kökeni üzerine
felsefi bir tartışma yapılmıştır. Daha sonra klasik fizikten çok iyi bilinen
serbest düşme olayı için parçacığın bulunma olasılıklarının konuma ve zamana
bağlı ifadeleri hesaplanarak sonuçlar kuantum teorisinin olasılıklı yapısıyla
karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonsuz potansiyel kuyusu ile serbest düşme
için hesaplanan olasılık yoğunlukları üzerinden analoji kurularak
gerçekleştirilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kuantum Olasılık, Kuantum Fiziği Öğretimi, Analoji Öğretim, Olasılığın Analojisi

Kaynakça

• Akçay, S. ve Şişe, Ö. (2014). Elektron optiğinin öğretilmesinde ışık optiğiyle zenginleştirilmiş analoji kurulumu, Bartın Üniversitesi, Eğitim Fakültesi Dergisi, 3(2), 273 -292
• Aykutlu, I. ve Şen, A.İ. (2012). Üç aşamalı test ve kavram haritası ve analoji kullanarak lise öğrencilerinin elektrik akımı konusundaki kavram yanılgılarının belirlenmesi, Eğitim ve Bilim, 37, (166)
• Bilgin, İ. ve Geban, Ö. (2001). Benzeşim (Analoji) Yöntemi Kullanılarak Lise 2. Sınıf Öğrencilerinin Kimyasal Denge Konusundaki Kavram Yanılgılarının Giderilmesi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 20, 29-32.
• Billur, A.A., Akkoyunlu, S. ve Bursal, M. (2014). Kuantum Mekaniksel Sıra Değiştirme Bağıntılarının Bir Optik Deneyi Yoluyla Öğretimi Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 26 (1) 1-12.
• Boas M.L. (1996). Mathematical methods in physical sciences John Wiley & Sons Newyork
• Buniy R.V, Hsu .S.D.H. & Zee, A. (2006). Discretness and the origin of probability in quantum mechanics, Physics Letters B,640, 219-223.
• Cerit, N., ve Sarı, M. (2009). İş-Güç-Enerji Konusunun Öğretiminde Kavramsal Değişimin Gerçekleşmesine Pedagojik- Analojik Modellerin Etkisi, Gazi Üniversitesi, Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 29(1), 257-277
• Dagher, Z. & Cossman, G. (1992). Verbal explanations given by science teacher: Their nature and implications. Journal of Research in Science Teaching, 29, 361-374.
• Dagher, Z. R. (1995). Analysis of analogies used by science teachers. Journal of Research in Science Teaching, 32(3), 259-270.
• Etkina E., Warren, A. & Gentile M. (2006). The role of models in Physics Instruction The Physics Teacher, 44, 34-39.
• Gasiorowicz, S. (2003). Quantum Physics (Third Edition), John Wiley & Sons, University of Minnesota.
• Gülçiçek, Ç. ve Güneş, B. (2004). Fen Öğretiminde Kavramların Somutlaştırılması: Modelleme Stratejisi, Bilgisayar Simülasyonları ve Analojiler, Eğitim ve Bilim, 29 (134), 36-38.
• Kahraman, H. (2013). Madde ve özellikleri ünitesinde analoji kullanımının öğrenci başarısına ve tutumuna etkisi, Yayımlanmış yüksek lisans tezi Denizli: Pamukkale Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü
• Kesercioğlu, T., Yılmaz, H., Çavaş, H. P., ve Çavaş, B. (2004). İlköğretim Fen Bilgisi Öğretiminde Analojilerin Kullanılması. “Örnek Uygulamalar”. Ege Üniversitesi Ege Eğitim Dergisi, 1(5), 27-35.
• Köklü, N. (2009). Elektrik konularının öğretiminde pedagojik ve analojik modellerin öğrenci başarısına etkisi Yayımlanmış yüksek lisans tezi Konya: Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Özdemir E. & Erol M., (2008) " Student Misconceptions Relating Wave Packet and Uncertainty Principle in Quantum Physics", Balkan Physics Letters Special Issue.,635-641.
• Parker, K. (2003). Analogy: handle with Care, Physics Education, 38, 200-201.
• Raynold,A. (1996) Serway Fen ve Mühendislik için Fizik 1, (Çev.K.Çolakoğlu), Ankara:Palme Yayıncılık.
• Rebello, N.S. & Zollman, D. (1999). Conceptual Understanding of Quantum Mechanics After Using Hands-On and Visualization Instruction Materials. Papers presented at The Annual Meeting National Association for Research in Science Teaching. 12 Ocak 2017 tarihinde, http://www.phys.ksu.edu/perg/papers/narst/QM_papers.pdf. adresinden alınmıştır.
• Robblee, K.M., Garik., P. & Abegg, G. (1999). Using Computer Visualization Software to Teach Quantum Science: The Impact on Pedagogical Content Knowledge. Papers presented at the annual meeting National Association for Research in Science Teaching.13 Ocak 2017 tarihinde http://www.idn.uni-bremen.de/pubs/Niedderer/1999-NARSTWKSQAP adresinden alınmıştır.
• Singh, C., Belloni, M. & Christian, W. (2006). Improving students’ understanding of quantum mechanics. Physics Today, 59(8), 43-49.
• Styer, D. F. (1996). Common misconceptions regarding quantum mechanics. American Journal of Physics, 64, 31–34.
• Şen, A. İ. (2000). Kuantum fiziği alan öğretimi konusunda Almanya’da yapılan tartışmaların son durumu. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 19, 122-127.
• Yıldız, A. (2014). Belirsizlik İlkesi ve Öğretimi International Periodical For The Languages, Literature and History of Turkish or Turkic, 9 (11), 603-612.