Physics Teachers' Viewson Teaching the Concept of Energy

Problem Durumu:Günlük hayatla bağlantılı olan enerji kavramı, ısı, ıs?ık, elektrik, kimyasal, kinetik, potansiyel, petrol, ses ve nükleer enerji şeklinde bulunabilmektedir ve bu enerji formları birbirlerine dönüs?türülebilmektedir. Son yıllarda nüfusun ve sanayileşmenin hızla artması ile birlikte bireylerin günlük hayatta sürekli dile getirdikleri enerji kavramının kullanımı da artmıştır. Bu ifadelerden yola çıkıldığında yaşamımızda çok önemli bir yere sahip olan "Enerji" konusunun öğretiminin gün geçtikçe önem kazandığı görülmektedir. Genellikle öğrenciler tarafından zor ve anlaşılmaz olarak tanımlanan enerji konusunun, özellikle soyut kavramlar içermesinden kaynaklı tam olarak anlamlandırılamadığı belirtilmektedir. Enerji konusu üzerine yapılan çalışmalarda öğrencilerin enerji kavramına, korunumuna, dönüşümüne, iletimine ve kaynaklarına yönelik kavram yanılgılarına sahip oldukları belirlenmiştir. Öğrencilerin zihinlerinde yapılandırmakta zorluk çektikleri enerji kavramının öğretimi ortaöğretimde, fizik öğretim programı içerisinde karşımıza çıkmaktadır. Öğrencilere öğretim boyunca kazandırılması amaçlanan belirli tutum, değer, beceri ve bilgi öğretim programı aracılığıyla gerçekleştirilebilmektedir. Ayrıca öğretim programlarının günümüzün koşullarına uygun olarak sürekli güncellenmesi gerektiği düşünülmektedir. Bu kapsamda ülkemizde de fizik öğretim programı 2013 yılında güncellenmiştir ve 2013-2014 öğretim yılından itibaren dokuzuncu sınıflardan başlanılacak şekilde uygulaması gerçekleştirilmektedir. Güncellenen fizik öğretim programında, öğrencilerineğitim sürecinde aktif olacağı, bilgiyi keşfedeceğive öğrendiklerini yaşam ile bağdaştırabileceği biröğretim amaçlanmıştır. Bu süreçte öğrencilerin yönlendirilmesi, gözlemlenmesi, aralarında iletişimin sağlanması ve bilimsel gerçeklere ters düşen yanlışbilgiler olarak tanımlanan kavram yanılgılarının önlenmesi açısından öğretmenlere önemli görevler düşmektedir. Ancak ülkemizdeki öğretmenlerin konunun öğretiminde ilk başta teorik bilgi vermeyi, daha sonra soru cevap tekniği ile anlaşılamayan yerler üzerinde durmayı ve en sonda konuyu pekiştirmek açısından problem çözme yöntemini tercih ettikleri görülmektedir. Tercih edilen bu öğretim yöntemlerinden kaynaklı öğrenciler derste pasif bir rol almaktadırlar. Öğrenciler derslerde daha aktif duruma gelebilmeleri için öğretmenlerin, öğrenci merkezli öğretim yöntem, teknik ve stratejileri kullanmaları gerekmektedir. Enerji konusunun da kompleks ve soyut birçok kavram içermesinden kaynaklı öğrenim sürecinde öğrencilerin konuyu anlamlandırmalarında sorunlar yaşadıkları bilinmektedir. Bu nedenle araştırmada ele alınan yeni fizik öğretim programındaki enerji konusunun öğretiminin, öğretmenler tarafından nasıl gerçekleştirilmesigerektiği ve nasıl gerçekleştirdiklerine yönelik düşüncelerinin araştırılmasının alana katkısı olacağına inanılmaktadır. AraştırmanınAmacı:Araştırmanın amacı enerji konusunun öğretimine, enerji konusunun öğretiminin içerisinde yer aldığı yeni fizik öğretim programına, yapılandırmacı öğrenme kuramına ve enerji konusunun bu kurama uygunluğuna ilişkin öğretmen görüşlerinin belirlenmesidir.Araştırmanın Yöntemi:Araştırma nitel araştırma yöntemleri arasında yer alan durum çalışması şekilde ele alınmıştır. Araştırma problemleri göz önüne alındığında öğretmenlerle gerçekleştirilen görüşmeler ile durumun ayrıntılı bir şekilde betimlenmesihedeflendiğinden,araştırma betimsel durum çalışması olarakdesenlenmiştir. Aynı zamanda araştırmada birden fazla durumun kendi başına değerlendirilmesi ve aralarında karşılaştırmaların yapılabilmesi amaçlandığından bütüncül çoklu durum deseninden yararlanılmıştır. Bu kapsamda araştırmanın çalışma grubunda üç farklı Anadolu Lisesi'nde dokuzuncu sınıf fizik öğretim programı içerisinde yer alan enerji konusunun öğretimini gerçekleştiren üç fizik öğretmeni yer almaktadır. Araştırmada örneklem belirlenirken amaçlı örnekleme yöntemleri arasında yer alan ölçüt örnekleme yönteminden yararlanılmıştır. Araştırmada, önceki programda yer alan enerji konusunun öğretimi ile yeni fizik öğretim programında yer alan enerji konusunun öğretimi arasında karşılaştırmalar yapılacağından, fizik öğretmenlerinin Anadolu liselerinde en az iki yıl süre ile dokuzuncu sınıfların öğretimini gerçekleştirmişolmaları ölçüt olarak belirlenmiştir. Araştırmada veri toplama aracı olarak, yarı yapılandırılmışgörüşmelerden yararlanılmıştır. Elde edilen verileri desteklemek amaçlı da süreç içerisinde öğretmenlerle sınıf ortamında belirli bir süre bulunularak katılımcı gözleme dayalı araştırmacı günlüğü tutulmuştur. Veri toplama aracı araştırmacı tarafından geliştirilmiştir ve araştırmanın problemini kapsayacak bir şekilde olup olmadığına yönelik uzman görüşleri alınmıştır. Ayrıca veri toplama aracının geçerliliğini test edebilmek amacıyla bir fizik öğretmeni ile pilot çalışma yapılmıştır. Araştırma kapsamında gerçekleştirilen yarı yapılandırılmışgörüşmeler, ses kayıt cihazı ile kayda alınmıştır. Dahasonra öğretmenlerle yapılan görüşmeler, elektronik ortamda her birine ayrı ayrı oluşturulan dosyalara aktarılmıştır. Ayrıca gözleme dayalı olarak araştırma süreci içerisinde sürekli tutulan araştırma günlükleri ile de, araştırmacının düşünceleri, gözlemleri, yorumları, açıklamaları ve tepkileri elde edilmiştir. Betimsel analiz yöntemi ile verilerin çözümlenmesi sağlanarakta, elde edilen veriler araştırma sorularına uygun verilen yanıtlar çerçevesinde temalar altında özetlenmiştir.AraştırmanınBulguları:Uygulama öncesinde öğretmenlerin yeni fizik öğretim programının öğretiminde öğretmenlere kısıtlamaların getirilmediğini,kitapile öğretim programı arasında uyumsuzluk olduğunu, 9. sınıf kazanımların basitleştirildiğini, kavramsallaştırıldığını, eski ve yeni programdaki enerji konuları arasında çok büyük değişikliklerin olmadığını düşündükleri ortaya çıkmıştır. Öğretmenlerin ayrıca laboratuvarların ders saati yetersizliği sorunundan kaynaklı kullanılamadığından enerji konusunun yapıland

Fizik Öğretmenlerinin Enerji Konusunun Öğretimine Yönelik Görüşleri

Problem Statement: With the advancement of technology, energy as a concept has become part of the every aspects of life, and it becomes more and more important day by day. Since 2013, the concept of energy has become part of the updated physics education program in Turkey. Teaching the concept of energy is a significant undertaking; most students do not properly comprehend it because it is an abstract concept. In this respect, physics teachers play an important role in teaching this topic, and their views would contribute greatly to the field. Purpose of the Study: The aim of the research is to determine teachers' views on teaching the concept of energy; on the new physics program, which also includes the teaching of energy; on constructivist learning theory; and on the appropriateness of energy for this theory. Method: This research is designed as a case study, which is among the qualitative research methods, and there are three physics teachers in the study group. In the research, semi-constructed interview questions were used as a data gathering tool, and a researcher log for observing the participants was kept in order to support the obtained data. Data were analyzed using a descriptive analysis method, and the data were summarized under themes within the frame of the answers given to research questions. Findings: As a result of the research, we determined that the teaching of energy could not be done in accordance with the constructivist approach due to the teachers' lack of knowledge; however, we also determined that the teachers think that energy as a topic is applicable to the constructivist approach. Conclusion and Recommendations: We determined that when energy is taught, students can become more conscious of the concept of energy and can relate it to daily life. Moreover, our study revealed that if energy is taught by giving examples from daily life, by showing videos and simulations, and if it is supported with experiments in labs and with field trips, students can have a more effective learning experience. Furthermore, if the university entrance exam is made compatible with the curriculum, students can be more successful in learning the concept of energy

___

  • Bayrak, C., & Bezen, S. (2013). 9. sinif fizik ogretim programinda yer alan konularin ogretiminde karsilasilan sorunlara ve yeni ogretim programina yonelik ogretmen gorusleri [Teacher opinions on the new teaching syllabus and the issues encountered when teaching the subjects of the 9th grade physics syllabus]. Hacettepe University Journal of Education, Special Volume(1), 27-38.
  • Benzer, E., Bayrak, K. B., Eren, D. C., & Gurdal, A. (2014). Ogretmen adaylarinin enerji ve enerji kaynaklariyla ilgili bilgi ve gorusleri [Knowledge and opinions of teacher candidates about energy and energy resources]. International Online Journal of Educational Sciences, 6(1), 243-257.
  • Bodner, M. C. (1986). Constructivism: A theory of knowledge. Journal of Chemical Education, 63(10), 873-878.
  • Boyes, E., & Stanisstreet, M. (1990). Pupils' ideas concerning energy sources. International Science Education, 12(5), 513-529.
  • Brna, P., & Burton, M. (1997). Modelling students collaborating while learning about energy. Journal of Computer Assisted Learning, 133, 193-204.
  • Burgess, R. G. (ed.) (1984). The research process in educational settings: Ten case studies. London & New York: The Falmer Press.
  • Crawley, F. E., & Salyer, B. (1995). Origins of life science teachers' beliefs underlying curriculum reform in Texas. Science Education, 79, 611-635.
  • Creswell, J. W. (2013). Qualitative inquiry and research design. Choosing among five approaches (3rd edition.). Thousand Oaks, CA: Sage.
  • Donaldson, N. L. (2004). The effectiveness of the constructing physics understanding (cpu) pedagogy on the middle school students' learning of force and motion concepts. Unpublished doctoral dissertation, Missouri University, USA.
  • Duit, R. (1992). Vorstellung und physiklernen [Conceivability and physics learning]. Physik in der schule, 30, 282-285.
  • Ellse, M. (1988). Transferring not Transforming Energy. School Science Review, 69, 427- 437.
  • Gecer, A., & Ozel, R. (2012). Ilkogretim fen ve teknoloji dersi ogretmenlerinin ogrenme-ogretme surecinde yasadiklari sorunlar [Elementary science and technology teachers' views on problems encountered in the instructional process]. Educational Sciences: Theory & Practice, 12(3), 2237-2261.
  • Geelan, D. R. (1995). Matrix technique: A constructivist approach to curriculum development in science. Australian Science Teachers Journal, 41(3), 32-37.
  • Gomleksiz, M. N. (2007). Yeni ilkogretim programina iliskin ogretmen goruslerinin cesitli degiskenler acisindan degerlendirilmesi [An evaluation of teachers' perceptions of the new primary school curriculum in terms of some variables]. Eurasian Journal of Educational Research, 27, 69-82.
  • Hancer, H. A. (2006). Yapilandirmaci fen egitimi yaklasiminin ogrencilerin ogrenmelerini gelistirmesi [Enhancing learning though constructivist approach in science education]. International Journal of Environmental and Science Education, 1(2), 181-188.
  • Hitchcock, G., & Hughes, D. (1995). Research and teacher: A qualitative ıntroduction to school-based research. (Second Edition). London & New York: Routledge.
  • Karacaoglu, C. O., & Acar E. (2010). Yenilenen programlarin uygulanmasinda ogretmenlerin karsilastigi sorunlar [The issues that teachers encounter during application of new curricula]. Yuzuncu Yil Universitesi Egitim Fakultesi Dergisi, 7(1), 45-58.
  • Kruger, C. (1990). Some primary teachers" ideas about energy. Physics Education, 25(2), 86-91.
  • Kurnaz, A. M., & Arslan, S. A. (2014). Effectiveness of multiple representations for learning energy concepts: Case of Turkey. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 116, 627-632.
  • Kutluca, T., & Aydın, M. (2010). Ortaogretim matematik ogretmenlerinin yeni matematik ogretim programini uygulama asamasinda yasadigi zorluklar [Difficulties secondary school mathematics teachers encountered during application of the new mathematics curriculum]. Dicle Universitesi Sosyal Bilimler Enstitusu Dergisi, 2(1), 11-20.
  • Liarakou, G., Gavrilakis, C., & Flouri, E. (2009). Secondary school teachers' knowledge and attitudes Towards renewable energy sources. Journal of Science Education and Technology, 18(2), 120-129.
  • Madanoglu, N. (2015). Examination of the 9th grade students' conceptual understanding about work and energy. Unpublished master's thesis, Balikesir University, Balikesir.
  • Martin, D. J. (1997). Elementary science methods: a constructivist approach. Kennesaw State Collage: Delmar Publishers.
  • McMillan, J. H. (2004). Educational research: Fundematals for the consumer. (Fourth Edition). USA: Pearson Education, Inc.
  • Mercan, C. F. (2013). Ogretmenlerin 2007 ortaogretim fizik dersi ogretim programinin yapim ve degisim sureciyle ilgili gorusleri [Teachers who in 2007 secondary school physics course teaching program, and interviews related to the construction process of change]. I. Ulusal Fizik Egitimi Kongresi, Hacettepe Universitesi. Ankara, 12-14 Eylul.
  • Milli Egitim Bakanligi. (2013). Ortaogretim Fizik dersi ogretim programi [Secondary school Physics teaching program]. Ankara: Talim ve Terbiye Kurulu Baskanligi.
  • Nartgun, S. S., Altundag, U., & Ozen, R. (2011). Ogrencilerin sosyal ve ekonomik yasamlarina dershanelerin etkisi [The impact of social and economic life of the students to classrooms]. 2nd International Conference on New Trends in Education and Their Implications. Antalya, 27-29 April.
  • Ogborn, J. (1990). Energy, change, difference and danger. School Science Review, 72(259), 81-85.
  • Papadouris, N., Constantinou, C.P., & Kyratsi, T. (2008). Students' use of the energy model to account for changes in physical systems. Journal of Research in science teaching, 45(4), 444-469.
  • Peers, C. E., Diezmann, C. M., & Watters, J. J. (2003). Supports and concerns for teacher professional growth during the implementation of a science curriculum innovation. Research in Science Education, 33, 89-110.
  • Shiland, T. W. (1999). Constructivism: The implications for laboratory work. Journal of Chemical Education, 76(1), 107-109.
  • Shiland, T.W. (1999) Constructivism: The Implications For Laboratory Work. Journal of Chemical Education, 76(1), 107-109.
  • Solomon, J. (1982). How children learn about energy or does the first law come first?. School Science Review, 63(224), 415-422.
  • Stylianidou, F., Ormerod, F., & Ogborn, J. (2002). Analysis of science textbook pictures about energy and pupils' readings of them. International Journal of Science Education, 24(3), 257-283.
  • Toman, U., Karatas, O. F., & Cimer, O. S. (2016). Development and implementation of a standard test to diagnose misconceptions about energy and related concepts: The beginning. Bayburt Egitim Fakultesi Dergisi, 8(1), 116-134.
  • Trumper, R. A. (1998). Longitudinal study of physics students' conceptions on energy in pre-service training for high school teachers. Journal of Science Education Technology, 7(4), 311-318.
  • Tuysuz, C., & Aydın, H. (2009). Ilkogretim fen ve teknoloji dersi ogretmenlerinin yeni fen ve teknoloji programina yonelik gorusleri [The elementary school science and technology teachers' perceptions toward to new science and technology curriculum]. Gazi Universitesi Gazi Egitim Fakultesi Dergisi, 29(1), 37-54.
  • Yapici, M., & Leblebiciler, N.H. (2007). Ogretmenlerin yeni ilkogretim programina iliskin gorusleri [Teachers' views with regards to new primary school curriculum]. Ilkogretim Online, 6(3), 480-490.
  • Yildirim, A., & Simsek, H. (2013). Sosyal bilimlerde nitel arastirma yontemleri [Qualitative research methods in social sciences]. Ankara: Seckin Yayincilik.
  • Yigit, N. (2004). Fizik ogretim programi uygulamalarinin ogretmen-ogrenci gorusleri acisindan degerlendirilmesi [Evaluation of high school physics curriculum and its implementations in terms of teacher-student views]. OMU Egitim Fakultesi Dergisi, 17, 88-96.
  • Yigit, N. (2013). Ortaogretim fizik dersi ogretim programi uygulamada ne getirebilir? [What can bring secondary school physics course teaching program practice?]. Fen ve Fizik Egitimi Sempozyumu, KTU. Trabzon, 26-27 Nisan.
  • Yin, R. Y. (2009). Case study research: Design and methods. (Fourth Edition). Thousand Oaks: Sage Publication.
  • Yuenyong, C., & Yuenyong, J. (2007). Grade 1 to 6 Thai Students' existing ideas about energy. Science Education International, 18(4), 289-298.
  • Zahorik, J. A. (1995). Constructivist teaching. Phi Delta Kappa Educational Foundations: Bloomington.