Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

FiZiK ALANINDA BiLGiSAYAR DESTEKLi ÖĞRETiM

No description
by

Blgn Tmc

on 1 December 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of FiZiK ALANINDA BiLGiSAYAR DESTEKLi ÖĞRETiM

BİLGİSAYAR DESTEKLİ ÖĞRETİM
daha önce BDÖ ile ilgili yapılan araştırmalar-1
SONUÇ
FiZiK EĞİTİMİNDE BiLGiSAYAR DESTEKLi ÖĞRETiM
Bilgisayarların eğitim açısından önemi ilk olarak 1970’li yıllarda başlamıştır. Fen eğitiminin öncülerinden olan Thinker ve Stringer 1978 yılında artık bilgisayar çağına girildiğini, bu çağın eğitimin kalıplaşmış fikirlerini değiştireceğini ve özellikle fen eğitiminde önemli fırsatlar sunacağını söylemişlerdir. Yine fen eğitiminin öncülerinden Bork 1978 yılında yapmış olduğu bir söylemde bilgisayarların 2000’li yıllarda eğitimin her kademesinde yer alacağını söylemiştir.
1970’li yıllardan günümüze kadar bilgisayar teknolojisinde çok hızlı bir gelişme olmuştur. Bilgisayarlar küçülmüş ve hızları oldukça yükselmiştir. Buna paralel olarak gelişen bilgisayar programları da bir olay ya da durumun 3 boyutlu veya 2 boyutlu simülasyonlarını ve animasyonlarını yapmaya imkân verir hale gelmiştir. Bu gelişme fen eğitiminde büyük bir öneme sahiptir.
Bilgisayarın gelişiminin yanı sıra internet teknolojisinin doğuşu ve yaygınlaşması fizik eğitimi açısından büyük bir önem taşımaktadır. Bilgisayar yazılımları ile yukarıda bahsedilen sanal laboratuar uygulamalarının internet ortamında sunulması; öğrencilerin zaman ve mekândan bağımsız olmalarını ve istedikleri zaman deneylerini tekrar etmelerine olanak sağlar. İnternet ortamında fiziğin hemen her konusu ile ilgili sanal laboratuar uygulamalarına ulaşmak oldukça kolaydır.
Bir birey zihinsel olarak, çevresi ile olan etkileşimini beş duyusuyla sağlar. Bilgi beyne gönderilir ve beyin daha sonra duyusal alımlardan anlamlı bilgi yapmaya çalışır. Bu yapım aşaması bireyin önceki deneyimlerine bağlıdır. Çünkü beyin, gelen bilgiyi daha önceden bilinen bilgi ile bağdaştırmaya çalışır. Birey, dünyayı var olduğu gibi değil, kendi zihninde oluşturduğu gibi görür. Bu düşünce yapılandırmacılığın temel prensiplerinden biridir. Bireyin sahiplendiği gerçeklik, doğru ve kesin olmayabilir, ancak birey deneyimlerinin geçerli açıklamalarını bu yolla yapar. Yapılandırmacı yaklaşıma göre diğer önemli bir prensip ise eğitim için önemli imalar taşır. Bu prensibe göre öğrenen bilgiyi pasif olarak değil, aktif olarak alır (Pereira 1996).
Geneksel öğretimde pasif alıcı durumunda olan öğrenciler söz verildiğinde konuşan, fikir üretmekten ve fikirlerini söylemekten kaçınan bireyler olarak karşımıza çıkarken; yapılandırmacı öğretim ortamında farklı roller alır. Yapılandırmacı öğretim ortamında öğrenciler araştıran, tartışan, bilimsel sonuçlar üretmeye çalışan, aktif olarak öğrenme sürecine katılan bireyler haline gelirler.
Bilgisayar Destekli Öğretim
Eğitimde verimliliği ve etkililiği artırmak, öğrenme-öğretme etkinliklerini bireyin gereksinimlerine uyarlamak için teknolojik kaynaklardan yararlanmak bir zorunluluk olmuştur. Bu sebeple dünyada birçok ülke eğitim ortamlarını, teknoloji ürünü araç ve gereçlerle donatma çabası içine girmiştir.
Eğitimde materyal kullanımı; öğretmeni desteklemesi, eğitim-öğretimin daha anlamlı ve kalıcı olması açısından büyük önem taşımaktadır. Bu sebeple eğitim ve öğretimde konuları daha iyi anlatma ve kavratmada; konuların önemli ve temel noktalarını belirtmede; ilgi, dikkat ve öğrenme arzusunu yüksek tutmada çok çeşitli öğretim materyallerinden faydalanılmaktadır (Ornstein ve Lasley 2004).
Bunların başında da bilgisayar ile hazırlanan materyaller gelmektedir. Çünkü bilgisayarlar; çok sayıda bilgiyi saklayabilme, işleyebilme ve istenilen bilgiyi kısa sürede ortaya çıkarabilme özelliğine sahiptir. Ayrıca bilgisayarların; görsel, işitsel ve interaktif özellikleri ile bilgiyi zengin bir biçimde sunabilme özelliği eğitim için büyük bir potansiyel oluşturmaktadır (Ornstein ve Lasley 2004).
Eğitim teknolojileri alanı, teknolojinin gelişmesi ve bu gelişmenin eğitime yansımasıyla ortaya çıkmış bir alandır. Bu alanın gelişmesinde ve tanımlanmasında da en önemli araç bilgisayar teknolojisi olmuştur. Eğitim teknolojisi alanında bilgisayarın kullanımı ve aldığı rollere göre sınıflandırılmalar yapılmaya çalışılmıştır. Ancak yapılan birçok çalışmaya rağmen eğitim teknolojisinde bilgisayarın kullanımı üzerine henüz üzerinde kesin ve hem fikir olunan bir sınıflama yapılamamıştır (Roblyer 2003).
BDÖ' nün sunduğu
faydalar
(Şimşek 2002; Öğüt ve ark. 2004):
Öğrenme hızı: BDÖ' nün belki de en önemli faydalarından birisi, öğrencilerin kendi öğrenme hızlarına uygun olarak konuyu işlemeleri ve gerek duyduklarında aynı konuyu tekrar çalışma olanağı bulabilmeleridir. Özellikle yavaş öğrenen öğrenciler için BDÖ uygulamaları, bu öğrencilerin düzeyine ulaşmasında önemli bir avantaj sağlamaktadır. Diğer taraftan, öğrenilecek konuyu hali hazırda bilen ya da sınıftaki diğer öğrencilere oranla daha hızlı öğrenen öğrenciler ise, diğer öğrencileri beklemeden bir sonraki konuya geçebilirler.
Katılımcı öğrenme: BDÖ uygulamaları, öğrencilerin kendi kendilerine ve kendi öğrenme hızlarına uygun öğrenme ortamları sunmasının yanı sıra, grup çalışmasını destekleyebilmesi açısından da etkin materyallerdir. Birçok BDÖ yazılımı, öğrencinin verdiği cevaplar doğrultusunda dersi sunar ya da öğrenciye belli aralıklarla dönüt sağlar. Bu yüzden, BDÖ ortamındaki her öğrenci aktif şekilde derse katılır. Dersler sırasında performansını gösterebilme imkânı vermesi ve öğrenciye dönüt sağlayabilmesi nedeniyle, BDÖ ortamları öğrencinin derse katılımını sürekli hale getirir.
Öğretimsel etkinliklerin çeşitliliği: Diğer materyallerle karşılaştırıldığında, görsel-işitsel öğelerin en etkin kullanılabildiği ortam BDÖ ortamlarıdır. Öğretim ortamının farklı etkinliklerle zenginleştirilmesi, öğrencinin başarıya ulaşmasında önemli bir etkendir. Bu sebeple BDÖ ortamları, sağladıkları öğretimsel etkinliklerin niteliği ve niceliği açısından eğitim-öğretim için etkin ortamlardır.

Öğrenci etkinliklerinin ve performansının izlenebilmesi: BDÖ ortamındaki bir öğrencinin bir konu üzerinde harcadığı zaman ve gösterdiği performans, bilgisayar tarafından kayıt edilebilir ve istendiği zaman öğretmenin kullanımına sunulabilir. Geleneksel öğrenme ortamlarında, öğretmenin her öğrencinin performansını gözlemlemesi ve buna bağlı olarak öğrenciyi yönlendirmesi oldukça zordur. Özellikle kalabalık sınıflarda öğretmenin bu etkinlikleri başarması neredeyse imkânsızdır. Bu bakımdan, BDÖ ortamının sunduğu bu özellik, öğretim etkinliğinin geliştirilmesi için önemli bir unsurdur.

Zamandan ve ortamdan bağımsızlık: Geleneksel öğretim ortamlarındaki öğrenciler, belli konuları belli zaman dilimleri içinde öğrenmelidir. Bunun yanında belirlenmiş öğretimsel etkinlikler yine belirli zaman dilimleri içinde gerçekleştirilmelidir. Fakat BDÖ ortamındaki bir öğrenci istediği öğretimsel etkinlikleri istediği zaman, ders saati dışında dahi uygulayabilir ya da tekrar edebilir. Hatta bu etkinlikleri evinde, bilgisayar başında uygulama şansı bulabilir.
Bilgisayar destekli öğretimin öğrencinin gelişimine etkisi
• Bağımsız öğrenme ve öğrenme sürecini kendiliğinden başlatabilme,
• Paylaşarak ve ortak çalışabilme,
• Bilgiyi aktif şekilde araştırma ve sunma,
• Karmaşık olaylarla ve problemlerle kolayca baş edebilme,
• Teknolojiyi her an ve her yerde etkili biçimde kullanabilme,
• Kendi ilgi ve beceri alanını rahatça belirleyebilme,
• Geleceğe pozitif bakma,
• Sorumluluklarını çabuk öğrenme ve üstlenebilme,
• Yaratıcılığı ortaya çıkarma,
• Sosyal iletişimde bulunma yeteneğini geliştirme,
• Her öğrenciye kendi hızında ve düzeyinde ilerleme olanağı verme,
• Kendine güveni arttırma,

• Problem çözme yeteneğini geliştirme,
• Öğrencinin öğrenme zamanından tasarruf sağlama,
• Belgeleme, dosyalama ve belgelere başvurma alışkanlığını kazandırma,
• Önceki çözümleri araştırıp bunları yeni bir çözüm için kullanabilme yeteneğini geliştirme, yeni çözüm bulma,
• Paylaşım duygusunu geliştirme,
• Daha çok bilgiye ulaşma imkânı verme,
• Anında dönüt sağlandığı için kaçırılan ders veya konuyu tekrar edebilmedir.

Fizik Eğitiminde
Bilgisayar Destekli Yaklaşım
Fizik eğitiminde yapılan araştırmalar incelendiğinde bilgisayar destekli eğitim açısından üzerinde en çok durulan ve araştırılan alan simülasyonların kullanımı ile ilgilidir. Fiziksel kanunlara uygun olarak, anlatılmak istenen olayların veya deneylerin, bilgisayar ortamında çeşitli programlar yardımıyla simülasyonlarını oluşturmak mümkündür. Bu durum hayal gücümüzle sınırlıdır.
Simülasyonlar, anlatılması ve gözlenmesi zor, hatta imkânsız olan bazı olayları öğrenciye aktarmamızda bize önemli imkânlar sunar. Simülasyonlarla oluşturulacak sanal laboratuar uygulamaları, öğrencilerin deneme yanılma yoluyla öğrenmelerini sağlar. Bu da öğrencileri, problem karşısında mevcut çözüm yollarını araştırmaları için cesaretlendirir. Bu yöntemle istedikleri kadar tekrar yapabilme imkânına sahip olurlar. Ayrıca zamandan ve mekândan bağımsız olarak, her zaman inceleme olanağına sahip olurlar.
Bilgisayar tabanlı laboratuarlar, öğrencilerin kendi araştırmalarını yapmalarına da imkân sağlayan önemli bir teknolojidir. Fizik eğitiminin en büyük eksikliklerinden birisi; öğrencilerin kendi başlarına deneysel çalışmalar yapamaması ve bazı faydalı uygulamalarda yer almamalarıdır. Bu anlamda öğrencilerin özel çalışmalar için yapılan fizik deneylerine katılmaları sağlanmalıdır
Finkelstein ve arkadaşlarının (2005) yapmış oldukları bu çalışmada hazırlamış oldukları doğru akım devresi ile ilgili simülasyonu sanal laboratuar olarak uygulamışlardır. Araştırmada üç grup belirlenmiştir. Bu gruplar: 1- sanal laboratuar uygulamasıyla ders alacak öğrenciler, 2- gerçek laboratuar kullanarak ders alacak öğrenciler, 3- hiç laboratuar görmeden ders alacak öğrenciler olarak sıralanmıştır. Yapılan başarı ve beceri testlerinden sonra gruplar karşılaştırılmış ve sonuç olarak sanal laboratuar ile ders alan öğrenciler başarılı bulunmuştur.
Miaoliangl ve arkadaşlarının (2005) yapmış oldukları çalışmanın amacı üniversite öğrencilerinin dersleri için öğretimi arttırıcı web tabanlı sanal elektrik devresi geliştirmek ve dizayn etmektir. İlk olarak sanal laboratuarlar ve bunlarla ilgili yapılmış çalışmalar taranmıştır. Sonrasında, elektrik devresi ile ilgili sanal laboratuarın geliştirilmesi ele alınmıştır. Son olarak bu çalışmayla verilen dersler sonucunda öğrencilerin sanal laboratuar kullanımlarından değerlendirme ortaya konulmuş. Bu projenin başlıca amaçlarından birisi öğrencilerin öğrenme deneyimlerini arttıran, kullanıcılarının öğrenme motivasyonu üzerine anlamlı etkiler sağlayan zengin internet uygulamalarının benimsenmesidir. Böyle bir sistemin desteğiyle öğrencilerin öğrenme isteksizlikleri ve deney yöntemleri dünyada internetin kullanılabildiği her yerde her alanda ortadan kaldırılabileceği söylenmektedir.
Waller ve Foster (2000) yapmış oldukları bu çalışmada uygun bir yazılım programı kullanarak gaz kromatograf-kütle spektrometresi kullanımını bilgisayar ortamında öğretmeyi amaçlamışlardır. Bunun için, web ortamında öğrencilere sunulmak üzere GC–MS adlı sanal bir araç geliştirmişlerdir. Araştırmada bu sistemin öğrencilerin internete bağlanabilecekleri herhangi bir bilgisayarla bu ekipmanların nasıl çalıştıklarını öğrenebilecekleri düşünülmektedir. Öğrenciler gerçek ekipmanlar kullanmadan, laboratuar dışında bu programı kullanarak sanal ekipmanları yönetebileceklerdir. Ayrıca öğrencilerin, gerçek ekipmanlar kurulu ve çalışıyor iken veri alabilecekleri ve bunların sonuçlarını sanal ekipmanlar üzerinden görebilecekleri ifade edilmektedir. Çalışmanın sonunda böyle bir sistemin mezun ve mezun olacak üniversite öğrencileri için çok faydalı ve gerekli olduğu söylenmektedir.
Cox ve arkadaşlarının (2003) yapmış olduğu çalışmada, öğrencilerin termodinamik konularını anlamalarına yardım edeceği düşünülerek, kinetik teori modeli üzerine hazırlanmış bir physlet yazılımı simülasyonun interaktif olarak kullanımından bahsedilmiştir. Bu simülasyon, öğrencilerin ideal gazı ve parçacıkların hareketini kolayca algılamalarına yardımcı olacağı düşünülerek hazırlanmıştır. Ayrıca bir piston hareketi ile öğrencilerin mekanik ile termodinamik arasındaki ilişkiyi sanal olarak algılamalarına yardımcı olunmuştur. Sonuç olarak ise bu simülasyonun öğrencilerin problem çözme becerilerini geliştirmek için öğrencilerde kavramsal bir ağın oluşmasına yardım ettiği söylenilmektedir.
daha önce BDÖ ile ilgili yapılan araştırmalar-2
Christian (2001) çalışmasında fizik öğretiminde kullanılmak üzere Java ile yapılmış fizik simulasyonlardan oluşan Physlet’s yazılım paketi, Physics ve Applet’in birleşiminden oluşan ve geniş bir uygulama çeşitliliğine sahip küçük ve esnek Java Applet’lerini tanıtmıştır. Çalışmada Physlet’ in avantajlarından, fizik eğitimi araştırmalarındaki öneminden bahsedilmiştir ve öğrencinin ihtiyaçlarını hemen hemen karşılayabilecek etkileşimli bir müfredat materyalini oluşturmak için değerli bir araç olabileceği sonucuna varılmıştır.
Berz ve arkadaşları (1999), çalışmalarında Michigan State Üniversitesi Fizik ve Astronomi Bölümü tarafından hazırlanan internet tabanlı ışın fiziği derslerinin Michigan State Sanal Üniversitesi’nde bu derse kayıtlı 100 katılımcıya uygulandığını anlatmaktadır. Bu amaçla internet tabanlı video-konferans araçları, internet tabanlı ses ve görüntü aktaran kayıt cihazları, etkileşimli internet tabanlı ev ödevleri, indirilebilir (download edilebilir) ders notları kullanılmıştır. M.S. Üniversitesi’nde uygulanmış ve bu yöntemin oldukça başarılı sonuçlar verdiği ifade edilmiştir.
Warner ve arkadaşlarının (1997) yapmış oldukları çalışmada java simulasyonlarının web tabanlı ortamda K-12 ve üniversite öğrencilerine fizik öğretimine yönelik kullanımı tartışılmıştır. Çalışma, fizikte anlatılması zor konuların modelleme yoluyla java simulasyonlarına dönüştürülmesi üzerine yoğunlaşmıştır. Java ile hazırlanacak olan appletlerin mümkün olabildiğince sezgi yoluyla kullanılabilecek bir şekilde, içeriğe uygun olarak hazırlanması gerektiği vurgulanmıştır. Bu amaçla hazırlamış oldukları Appletler, akıcı ve içeriğe uygun olarak tanımlanmıştır.
Fıolhaıs, C. ve Trındade, J. F., (1998) yapmış oldukları çalışmada fiziğin zor bir ders olarak anıldığını söylemektedirler. Ciddi araştırmalar sonucunda öğrencilerin fizik derslerinde zorlandıkları sebeplerden birisi öğrencilerin çevrelerini saran dünyayı açıklamada zorlandıkları ve bunu yaparken de denenmemiş kavramları kullanmalarına bağlılığını belirtmişlerdir. Buna bağlı sorunların çözümünden çok öğrencilerin fizik dersini öğrenmelerine yönelik zorlukların daha da fazla olduğu söylenmektedir. Bu çalışmayla hesaplanabilir tekniklerden olan simulasyonlar, multimedya, sanal gerçeklik ve bilgisayar tabanlı laboratuarlar hakkında bilgiler verilerek yukarıda bahsedilen zorlukları azaltabilecek ve öğrenme başarısını arttırabilecek önerilerde bulunulmuştur. Son olarak bu tekniklerin kullanımıyla yapmış oldukları çalışmayla ilgili verilerin sonuçları verilmiştir.
Akdeniz, Çepni ve Azar (1998), “Fizik Öğretmen Adaylarının Laboratuar Kullanım Becerilerini Geliştirmek İçin Bir Yaklaşım” isimli araştırmalarının verilerine dayanarak şu sonuçları elde etmişlerdir: “Laboratuar hem ortam bakımından, hem de araç gereç bakımından yetersizdir. Bundan dolayı öğretmenler ya deneyleri yapmamakta ya da deneyler gösteri şeklinde sınıfta veya laboratuarda yapılmaktadır. Öğretmenler hizmet öncesi eğitim sürecinde laboratuarlarla ilgili gerekli bilgi, beceri ve tutumu tam olarak kazanamadıklarından, araç-gereç yönünden yeterli olmayan ortamlarla karşılaştıklarında mevcut imkanları kullanarak deney yapmaya yönelik bir çaba gösterememektedirler.
Zacharia (2005), yapmış olduğu çalışmayla fizikte anlatılacak konuların her birinin yapısının ve onları oluşturan kavramların her birinin doğru bir yolla interaktif bir simülasyon kullanımıyla nasıl anlaşılacağını araştırmıştır. Bu çalışmanın en önemli amacı, interaktif bilgisayar simülasyonunun veya bir yazılı kitabın mezun olmuş fen öğretmenlerinin fiziğin fenomeni sayılan konulardan mekanik – dalgalar ve optik – ısı fiziği konularını anlatırkenki doğallık ve nitelikleri üzerine etkisini incelemek olmuştur. Hali hazırda uygulanmakta olan hipotez – gözlem – açıklama modeli yerine simülasyonlar ve fen kitapları seçilerek bu çalışmada yer alan fen öğretmenleri için fizikteki kavramsal konular içerisine eklenmiştir. Çalışmayla ilgili veriler yarı yapılandırılmış mülakatlardan toplanmış ve nitel analiz yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir.
Silbar ve ark. (1999) tarafından Hızlandırıcı Fiziği için etkili, bilgisayar destekli eğitim modüllerinin geliştirilmesine ilişkin bir çalışma yapılmıştır. Hızlandırıcı fiziğine ilişkin bilgileri üç boyutlu animasyonlar halinde hazırlamışlardır. Bu animasyonların hazırlanmasında öğretme ve öğrenme yöntemleri de göz önüne alınmıştır. Çalışmanın sonunda bilgisayar destekli öğretimin gelişmeye açık olduğu ifade edilmiştir.
Depireux (1991)’in çalışmasında bir mikro bilgisayarın, fizik öğretim laboratuarında çok amaçlı olarak kullanılabilecek bir ölçme aletine iç arabirimlerden yararlanarak nasıl çevrilebileceği tartışılmaktadır. Makalenin giriş bölümünde, kısaca bir mikrobilgisayarın yapısı anlatılmakta, gelişme bölümünde ise AlD çevirici arabirim kartıyla bilgisayarı kullanarak sıcaklık, ışık şiddeti ve zaman ölçümünün hassas olarak ölçülebileceği ifade edilmektedir.
Wilson ve Redish (1989), bilgisayar teknolojisindeki gelişimin fizik eğitimini de önemli derecede etkilediğini ve bu sebeple de fizik öğretiminin bilgisayar destekli öğretilmesinin önemi ve gerekliliğini savunmuşlardır. Özellikle fizikte matematiğin yoğun bir şekilde kullanılması kompleks soruların matematiksel ifadelerle anlatılması öğrencilerin gerçekte çözümledikleri olayın nasıl olduğu konusunda eksik kaldıklarını savunmuşlardır. Ancak bilgisayarların etkili bir şekilde kullanılmasıyla, matematik bilgisi çokta iyi olmayan öğrenciler dahil olmak üzere fizik eğitimi için önemli bir araç olduğunu söylemişlerdir.
Borgi (1991), araştırmasında fizik eğitiminin bilgisayarları etkin bir biçimde kullanılarak geliştirileceğini vurgulamıştır. Bunda öğretmenlerin oynayacağı rolün çok önemli olduğunu ve bu nedenle geleceğin öğretmenlerinin kişisel bilgisayar kullanımında mümkün olduğu kadar deneyim kazanmaları gerektiğini belirtmiştir. Bu makalede öğretmenlerin bu konudaki başlangıç eğitimleri için öneriler verilmekte ve örnek olarak bu amaçla hazırlanmış bir öğretim materyali tanıtılmaktadır. Bu materyalde, IBM PC'lerin giriş/çıkış portları ve bunların basit arabirimleme tekniklerinde kullanımı ele alınmaktadır. Araştırmacı bilgisayarı eğitim aracı olarak kullanacak öğretmenlerin en az bir bilgisayar programlama dili bilmesi gerektiğini vurgulamakta; fizik laboratuarları için hazırlanmış etkileşimli klavuz programlarının verimi arttıracağını belirtmektedir.

Bögel ve ark. (1998) yapmış oldukları çalışmada üniversite derslerinin fiziksel kimya kısmındaki kuantum ve yapısal kimya konuları için internet ortamında kullanılmak üzere bilgisayar destekli öğrenme projesini, tasarımını ve yüklenmesini anlatmışlardır. Çalışma için hazırlanan ders materyali 2 ve 3 boyutlu animasyonlardan, sanal gerçekliği olan moleküler yapılardan, orbitalleri anlatan senaryolardan ve dinamik görüntülerden meydana gelmiştir. Hazırlanan materyal Almanya’da öğrenciler üzerinde denenmiş ve başarılı öğrenmenin olduğu bir ortam yaratılmıştır.

Al-Holou ve Clum (1999) çalışmalarında kolej seviyesindeki fizik dersinde yer alan elektrik devreleri için bilgisayar temelli bir öğretim aracı geliştirmişlerdir. Çalışmada; deneysel öğrenme, bilgisayar temelli öğrenme ve öğretmen merkezli öğrenme olmak üzere üç farklı grup arasındaki ilişki incelenmiştir. Bilgisayar temelli öğretimin kalitesinin, video/ses ortamlarıyla arttığı gözlenmiş; bilgisayar temelli öğrenmede geliştirilen materyalin devamlı gelişim göstermesi ve umulandan daha fazla güncelleme yapılması yönünde sonuçlar elde edilmiştir.
Wærn ve arkadaşlarının (2000) Fizik ders kitaplarında bulunan metinlerin, resimlerin, bilgisayarda kullanılan hareketli animasyonların öğrenci anlamalarına etkisinin araştırılması amacıyla yapmış oldukları çalışmada, 55 kişilik üniversite öğrenci grubu alınmış ve üç gruba ayrılmıştır. Bu gruplara dört farklı türde bilgisayar temelli öğretim materyali hazırlanmıştır. Öğrencilerin doğru ve yanlış cevaplarına göre, somut/yaygın algılama, ders kitabı terminolojisi, ders kitabı ve yaygın algılamalar, açıklamaların örnekleri, ders kitabı dili, kavramlar arasındaki ilişkiler, özet, statik ve dinamik gruplarına göre incelenmiştir. Sonuçta, bilgisayar destekli öğrenim tasarımlarının somut durumlarla olayları izah etmesi gerektiği sonucu ve tanıtımların öğrencinin daha önce öğrendiği konularla etkileşmesi gerektiği sonucu elde edilmiştir.
Esquembre (2001) yapmış olduğu çalışmada 21. yüzyılın başlarında fizik eğitiminin durumu hakkında bilgi verilmiştir. Yapılan araştırmalar sonucunda fizik eğitimi ile ilgili yapılmış çalışmalardan önemli bulgulara yer verilmiştir. Fizik eğitiminde yaşanan problemler ve bu problemlerin üstesinden gelinebilmek için yapılan çalışmalar anlatılmıştır. Sonrasında bilgisayarın fizik eğitimindeki önemine yer verilmiş ve fizik eğitiminde bununla ilgili yapılmış farklı ve önemli uygulamalara yer verilmiştir. Bilgisayarla yapılmış simulasyonların ve modellemelerin fizik öğretimine olan katkılarına değinilmiştir. Sonuç olarak bilgisayarla modelleme yöntemlerinin fizik eğitimindeki önemi vurgulanmıştır.
Morooneyc (1998)’in yapmış olduğu bu çalışmasında hesaplanabilir elektromanyetikler için bir java simülasyonunun oluşturulması ve bunun için java kullanımının avantaj ve dezavantajlarını açıklamıştır. Bu sebeple hesaplanabilir elektromanyetikler için modellenmiş sistemlerin güçlüğü ve karmaşıklığı için geliştirilmiş jace programını tanıtmıştır. Çalışmanın sonucunda jace’nin bilimsel programlama için performansın iyi bir ölçüsü olduğu gösterilmiştir.
Yiğit (2003)’in yapmış olduğu bu çalışmanın amacı elektrik devrelerine yönelik olarak geliştirilen logo destekli programın çalışma yaprağı ile yapılan uygulamalarının öğrencilerin başarı ve tutumları üzerine etkisini araştırmaktır. Kontrolsüz ön test – son test yaklaşımıyla, ilgili konuyu geleneksel yöntemle uygulayan 9 kişilik lise 2. sınıf öğrencisinin ön testlerle bilişsel ve duyuşsal yeterlikleri belirlenmiştir. Bu araştırmadaki materyallerin yürütülmesi sonucu aynı gruba son testler uygulanmıştır. Elde edilen veriler, SPSS paket programında kotlanmış ve BDÖ ve elektrik devrelerine ilişkin puanlarda anlamlı farklılıklar bulunmuştur.

Yen ve Li (2003) çalışmalarında Pnömatik (hava basıncı ile çalışan) araçlar için öğretim sistemleri ve Web-temelli öğretimi sunmuşlardır. Pnömatik laboratuarında yer alan deney setleri internet üzerinden erişime ve kullanıma imkan verecek şekilde tasarlanmıştır. Sistem; ders materyalleri, uzaktan veri yakalama modülleri ve pnömatik deney setini içermekte olup ders materyalleri HTML formatındaki metinlerden, animasyonlu resimlerden, simülasyon programlarından ve bilgisayara ait tasarım araçlarından oluşmaktadır. Oluşturulan sistem ve sanal pnömatik laboratuarında Web üzerinden erişim şeklinde yapılan öğretime göre bireysel öğrenmeden kaynaklanan bir başarı sağlandığı ifade edilmiştir
Vıdaurre ve arkadaşları (2001) yapmış oldukları çalışmada üniversite seviyesinde mühendislik için görülen fizik öğretimiyle, öğrencilerin parametreler arasındaki matematiksel ilişkiyi kurmaya çalıştığı ancak bunun yeterli olamadığı belirtilmiştir. Öğrencinin yeni bir bilgiyi öğrenmesi için kendi alanıyla ilgili yeni bir kavramı o konuyla ilişkilendirmesi gerektiği söylenmektedir. Bu anlamda özellikle görselliğe yönelik simülasyon programlarının böyle bir hedefe ulaşmamızda bize yardımcı olacağı anlatılmaktadır.
Bozkurt (2008), Fizik Eğitiminde Hazırlanan Bir Sanal Laboratuar Uygulamasının Öğrenci Başarısına Etkisi isimli çalışmasında fizik eğitiminde hazırlanan bir sanal laboratuar uygulaması ile yapılacak öğretimin, geleneksel laboratuar yöntemiyle yapılacak öğretime göre öğrenci başarısı üzerine etkisini incelemiştir. Çalışma için, “Alternatif Akım Devreleri ve Seri RLC Devresinde Rezonans” konuları ile ilgili bir sanal laboratuar ortamı oluşturulmuş. Bunun için araştırmacı tarafından hazırlanan java simülasyonlarının yanı sıra hazır olarak bulunan simülasyonlardan da faydalanılmış Konu anlatımlarının animasyonlar ve simülasyonlarla desteklendiği bir web sayfası dizayn edilmiş. Sonuç olarak Alternatif Akım konusunun öğretiminde sanal laboratuar uygulamasının, geleneksel laboratuar yöntemine göre öğrenci başarısını ve fiziğe karşı ilgiyi daha çok arttırdığı görülmüş. Sonuç olarak sanal laboratuar uygulamasından sonra, geleneksel laboratuar yöntemiyle desteklenen bir öğretimin öğrenci başarısını daha çok arttırdığı söylenebilir.
Büyükbaba (2011), 'İlköğretim 8. Sınıf Fen ve Teknoloji Dersi Ses Ünitesinin Bilgisayar Simülasyonları ve Animasyonları ile Öğretiminin Öğrenci Başarısına ve Tutumuna Etkisi' isimli çalışmasında Fen ve Teknoloji eğitimi ile ilgili olarak hazırlanan simülasyonlarla bir snal laboratuar oluşturarak, bu sanal laboratuar ile yapılacak öğretiminin, geleneksel laboratuar yöntemine ve 5E yöntemine göre öğrenci başarısına etkisinin ne derecede olduğunu amaçlamıştır. Elde ettiği sonuçlarda bilgisayar ortamında animasyon ve simülasyonlar kullanılarak ders işlenen grubun başarısının; geleneksel laboratuar yöntemiyle ve 5E öğretim modeliyle ders işlenen gruplardan daha yüksek olduğunu bulmuştur. Ancak tutumlar arasında anlamlı bir fark bulmamıştır.
Çekbaş ve ark. , Bilgisayar Destekli Eğitimin Öğrenciler Üzerine Etkisi isimli çalışmalarında “Elektrostatik ve Elektrik Akımı” ile ilgili bilgisayar programın bu konun öğretilmesi ve başarıya etkisini geleneksel öğretim yöntemiyle karşılaştırmayı amaçlamışlardır. Elde edilen sonuca göre bilgisayar destekli öğretim yönteminin, fizikte teorik ve deneysel olarak başarı düzeyini artırdığını söylemişlerdir.



fizik eğitimi ile ilgili siteler-1
http://phet.colorado.edu/new/index.php
http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/
http://www.falstad.com/mathphysics.html
http://www.walter-fendt.de/ph14e/
http://webphysics.davidson.edu/Applets/Applets.html
http://www.vjc.moe.edu.sg/academics/dept/physics_dept/physics_resources.html
İncelenen araştırmalardan yola çıkarak fizik eğitiminde BDÖ önemli yer tuttuğunu söylemek mümkündür. Elde edilen sonuçlarda BDÖ ile işlenen derslerin öğrencilerin başarısına olumlu yönde katkı sağladığı görülmektedir. Kavramların ve deneylerin kalıcığı artırdığı söylenebilir. Ancak yapılan simülasyon ve animasyonların artırılması ve güncellenmesi gerekliliği de vurgulanmıştır.
fizik eğitimi ile ilgili siteler-2

http://www.colorado.edu/physics/2000/index.pl
http://www.lon-capa.org/~mmp/applist/applets.html
http://www.hazelwood.k12.mo.us/~grichert/sciweb/applets.html
http://www.physics.northwestern.edu/vpl/other.html
http://www.physics.gatech.edu/academics/tutorial/phys2121/JavaApplets/physapplets.html
http://www.if.ufrgs.br/~arenzon/fis181.html
kaynaklar
1. Bozkurt,E. 2008. Fizik Eğitiminde Hazırlanan Bir Sanal Laboratuar Uygulamasının Öğrenci Başarısına Etkisi. Selçuk Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü. Fizik Anabilim Dalı. Doktora Tezi. Konya.
2. Akdeniz, A. R., Çepni, S., Azar, A., 1998. “Fizik Öğretmen Adaylarının Laboratuar Kulanım Becerilerini Geliştirmek İçin Bir Yaklaşım” III. Ulusal Fen Bilimleri Eğitimi Sempozyumu, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
3. Büyükbaba, S. 2011. İlköğretim 8. Sınıf Fen ve Teknoloji Dersi Ses Ünitesinin bilgisayar Simülasyonları ve Animasyonları ile Öğretiminin Öğrenci Başarısına ve Tutumuna Etkisi. Selçuk Üniversitesi. Eğitim Bilimleri Enstitüsü. Fizik Eğitimi Bilim Dalı. Yüksek Lisans Tezi. Konya.
Full transcript