Başlangıç » Nedir » Kuantum fiziğinin öğrenilmesi ve öğretimi

Kuantum fiziğinin öğrenilmesi ve öğretimi

Posted by: Ne Nedir 9 Mart 2011 Yorum Yaz

Kuantum fiziğinin öğrenilmesi ve öğretimi Fizik
Kuantum fiziğinin öğrenilmesi ve öğretimi ile ilgili çalışmalar son yıllarda fizik eğitimi araştırmacılarının yoğun olarak ilgilendikleri bir alan haline gelmiştir. Bu konudaki pedagojik çalışmaların kavramsal öğrenme, görselleştirme, matematiksel düşünme ve problem çözme üzerinde yoğunlaştığı görülmektedir. Styer (1996) öğrencilerin ‘kuantum durumları, ölçüm, özdeş parçacıklar ve diğer kuantum kavramları hakkındaki kavram yanılgılarını tespit etmiştir. Singh, Belloni ve Christian (2006) Schrödinger dalga denklemi ile ilgili kavram yanılgılarını araştırmışlar, bu kavram yanılgılarının yanlış genellemeler sonucu ortaya çıktığını ileri sürmüşlerdir. Müller ve Wiesner (1999) fizik öğretmeni adaylarıyla yaptıkları çalışmada atom, lokalize olma, Heisenberg Belirsizlik ilkesi gibi kavramların nasıl öğrenildiğini araştırmış, asıl alanı fizik olmayan öğrencilerin kuantum fiziğinin kavramlarını asla öğrenme şansı olmadığını vurgulamışlardır. Şen (2000) kuantum fiziği dersleri üzerine yaptığı çalışmada, konuların lise düzeyindeki fizik derslerinde anlatılmasının önemli olacağı üzerinde durmuştur. Bu çalışmada, Almanya’da kuantum fiziği öğretimi üzerine sunulan önemli öneriler incelenmiş ve Türkiye için de bu önerilerin gerekliliği üzerinde durulmuştur. Didiş, Eryılmaz ve Erkoç (2007) fizik öğretmenliği öğrencilerinin kuantum mekaniği postülalarının açıklanmasına imkan veren bazı kavramların nasıl kavrandığını nitel bir çalışma ile araştırmış, öğretmen adaylarının temel kavramları açıklama, ayırdetme, ilişkilendirme ve matematiksel olarak ifade etmede zorlandıklarını ortaya koymuşlardır. Mashhadi ve Woolnough (1999) lise öğrencilerinin zihinlerinde elektron ve foton kavramlarını nasıl canlandırdıklarını araştırmışlardır. Bunun sonucunda öğrencilerin zihinlerinde çok çeşitli, bilimsel olmayan temsillerin olduğu ortaya konulmuştur. Görselleştirmeyle ilgili diğer bir çalışma da Çataloğlu (2002) tarafından yapılmıştır. Bu çalışmada öğrencilerin kuantum mekaniğindeki görsel temsilleri nasıl anladıkları araştırmacı tarafından geliştirilen kuantum mekaniği görselleştirme aracı (Quantum Mechanics Visualization Instrument) kullanılarak yapılmıştır. Çalışmada öğrencilerin görsel temsilleri matematiksel ve sözel ifadelerle bağdaştırabildikleri tespit edilmiştir. Pospiech (2000) kuantum fiziğinin matematiksel yapısının teorinin felsefi noktalarını gizlediğini öne sürmektedir. Ireson (2000) matematiksel yapının bir sorun teşkil etmediğini, asıl sorunun yorumla ilgili olduğunu işaret etmektedir. Strnad (1981) öğrencilere lisede kuantum fiziğini öğretmenin zorluğunu öğrencilerin yetersiz matematiksel alt yapısına bağlar. Çünkü kuantum fiziğinin matematiksel formalizmi olan kuantum mekaniği derslerinde sorulan sorular ileri derecede matematiksel beceriler gerektirir. Ke, Monk ve Duschl (2005) öğrencilerin bu sınavlarda matematiksel denklemleri çözmelerinin kuantum mekaniği kavramlarını anladıklarının bir göstergesi olmadığını belirlemişlerdir. Singh ve diğerleri (2006) çalışmalarında öğrencilerin matematiksel problemleri çözmelerine rağmen sorulara nitel açıklamalar getiremediklerini tespit etmişlerdir. 
Bu çalışmada öğrencilerin kuantum fiziğini betimleme ve betimleme yollarındaki çeşitlilik açık uçlu sorular ile araştırılmıştır. Kuantum fiziğinin kavramlarına yönelik öğrenme zorlukları birçok araştırmaya konu olmasına rağmen, öğrencilerin kuantum fiziğini bir bütün olarak nasıl algıladıkları fizik eğitimi literatüründe bir boşluk olarak görülmektedir.
Kaynak: Nilüfer Didiş, Özgür Özcan ve Mehmet Abak’ın “Öğrencilerin Bakış Açısıyla Kuantum Fiziği: Nitel Çalışma” makalesinden derlenmiştir [Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi (H. U. Journal of Education) 34: 86-94, 2008].



2011-03-09

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir