Öğrencilerin Bakış Açısıyla Kuantum Fiziği: Nitel Çalışma

Öz

Bu çalışmada öğrencilerin kuantum fiziğini betimleme ve betimleme yollarındaki çeşitlilik ortaya çıkartılmıştır. Çalışmanın katılımcıları amaçsal örneklem yöntemine göre belirlenmiştir. Çalışmaya Orta Doğu Teknik Üniversitesi ve Hacettepe Üniversitesi’nde öğrenim gören 65 öğrenci katılmıştır. Öğrenciler üç temel sorunun bulunduğu açık uçlu testi yaklaşık 30 dakika sürede yanıtlamışlardır. Nitel veriler fenomenografik analiz yoluyla analiz edilmiştir. Veriler araştırmacılar tarafından aşamalı olarak analiz edilmiştir. Verilerden öğrencilerin kuantum fiziğini betimlemelerine ilişkin iki kategori (‘Kuantum fiziği bir derstir’ ve ‘Kuantum fiziği fiziğin bir dalıdır’), betimleme yollarına ilişkin üç kategori (‘diğer derslerle ilişkilendirerek’, ‘operasyonel olmayan betimlemeler’ ve ‘operasyonel betimlemeler’) belirlenmiştir. Ayrıca öğrencilerin betimlemelerinde en çok kullandıkları fiziksel kavramlar tespit edilmiştir ve öğrencilerin önemli gördükleri kavramlar ile karşılaştırılmıştır. Çalışmada, ‘mikroskopik sistem’ betimlemede en çok kullanılan kavram, ‘Heisenberg belirsizlik ilkesi’ ise öğrencilerin kuantum fiziğinde en önemli olarak niteledikleri kavram olarak ortaya çıkmıştır. Bu çalışma, öğrencilerin kavramların içinde bulunduğu yapının bütününü nasıl algıladıklarını işaret etmektedir. Bulgular kuantum fiziğinin öğretilmesine ilişkin yeni öğretim tasarımlarında ve materyal geliştirilmesinde yardımcı rol oynayabilir

Anahtar Kelimeler

• kuantum fiziği, fenomenografik analiz, fizik eğitimi

Kaynakça

1. Akerlind, G. S. (2002). Principles and practice in phenomenographic research. Çalışma International Symposium on Current Issues in Phenomenography sempozyumunda bildiri olarak sunulmuştur, Australia.
2. Akerlind, G. S. (2005). Variation and commonality in phenomenographic research methods. Higher Education Research & Development, 24(4), 321–334.
3. Arons, A. B. (1982). Phenomenology and logical reasoning in introductory physics courses. Am. J. Phys. 50, 13.
4. Çataloğlu, E. (2002). Development and validation of an achivement test in introductory Quantum Mechanics: The Quantum Mechanics Visualization Instrument (QMVI). Unpublished doctoral dissertation, Pennsylvania State University, US.
5. Didiş, N., Eryılmaz, A., & 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.
6. Entwistle, N. (1997). Introduction: Phenomenography in higher education. Higher Educ. Res. Dev. 16, 127.
7. Hasselgren, B. & Beach, D. (1997). Phenomenography “a good looking brother” of phenomenology? Higher Educ. Res. Dev. 16, 191.
8. Ireson, G. (2000). The quantum understanding of pre university physics students. Physics Education, 35(1), 15–21.

9. Ke, J. L., Monk, M. & Duschl, R. (2005). Learning introductory quantum mechanics. International Journal of Science Education, 27(13), 1571–1594.
10. Marton, F. (1981). Phenomenography - describing conceptions of the world around us. Instructional Science, 10, 177–200.
11. Marton, F. (1994). In the International Encyclopedia of Education. Second edition , Volume 8. Eds. Torsten Husén & T. Neville Postlethwaite. Pergamon, 4424 – 4429. 02.04.2008 tarihinde http://www.ped.gu.se/biorn/phgraph/civil/main/2res.appr.html adresinden alınmıştır.
12. Marton, F. & Booth, S. (1997). Learning and awareness, Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Ass.
13. Mashhadi, A. & Woolnough, B. (1999). Insights into students’ understanding of quantum physics: visualizing quantum entities. European Journal of Physics, 20, 511–516.
14. Müller, R. & Wiesner, H. (1999). Students’ conceptions of quantum physics. In D. Zollman (Ed.), NARST 1999: Research on Teaching and Learning Quantum Mechanics. 18.11.2005 tarihinde http://web.phys.ksu.edu/papers/narst/QM_papers.pdf adresinden alınmıştır.
15. Pospiech, G. (2000). Uncertainity and complementarity: The hearth of quantum physics. Physics Education, 35(6), 393–399.
16. Prosser, M. & Trigwell, K. (1999). Understanding Learning and Teaching. The Experience in Higher Education, Buckingham, U.K.
17. Singh, C., Belloni, M. & Christian, W. (2006). Improving students’ understanding of quantum mechanics. Physics Today, 59(8), 43–49.
18. Strnad, J. (1981). Quantum physics for beginners. Physics Education, 16, 88–92.
19. Styer, D. F. (1996). Common misconceptions regarding quantum mechanics. American Journal of Physics, 64, 31–34.
20. Şen, A. İ. (2000). Kuantum fiziği alan öğretimi konusunda Almanya’da yapılan tartışmaların son durumu. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 19, 122–127.
21. Uljens, M. (1996). On the philosophical foundation of phenomenography, in Reflections on Pheomenography – Towards a methodology? G. Dall'Alba & B. Hasselgren (Eds.) Göteborg: Acta Universitatis Gothoburgensis, 105–130. 07.04.2008 tarihinde http://www.ped.gu.se/biorn/phgraph/misc/constr/phlo.phgr.html adresinden alınmıştır.
22. Wichmann, E. H. (1989). Quentenphysik, Berkeley Physik Kurs 4, Friedr. Vieweg+Sohn, Braunschweig.
23. Wihlborg, M. (2004). Student nurses’ conceptions of internationalism in general and as an essential part of Swedish nurses’ education. Higher Educ. Res. Dev. 23, 433.