Bilişim Teknolojileri Işığı Altında Lise Düzeyi Fizik Dersinin Sınıf ve Laboratuar Ortamında Bilgisayar Destekli Uygulaması

Abstract

Bu çalışmanın amacı, lise düzeyindeki fizik dersinin işlenmesinde kullanılan mevcut sistemin yetersizliklerinin araştınîması, başarıyı ve öğrencilerin derse karşısını ilgisini arttırmak amacıyla, mevcut sistemin yerine bilgisayar destekli öğrenim ve bilgisayar tabanlı laboratuar sistemlerin önerilmesidir.

İçinde bulunduğumuz bilgi çağında, bilişim teknolojilerinde yaşanan hızlı gelişmelerin eğitim sürecine entegre edilmeleri kaçınılmazdır. Üretilen bilimsel bilgi oranınm bu kadar hızlı arttığı, bilgi kaynaklanna ulaşımın bu denli kolaylaştığı, intemet üzerinden online eğitimin verildiği bir ortamda, öğrenim sürecinin hala ezbere dayanması, okullanmızda hala öğretmen merkezli eğitimin verilmesi düşünülemez.

Ülkemizde ve dünya çapında yapılan araştırmalar, bilgisayar destekli eğitimin klasik eğitime göre daha etkili olduğunu, öğrenme seviyesini ve başarı düzeyini arttırırken, aynı zamanda derse ve öğrenme sürecine karşı tutumlarında da pozitif bir gelişme olduğunu ortaya koymuştur. Çoklu ortamların öğrenme ortamına kattığı etkileşim, görsel ve işitsel faktörler, sınıf ortamındaki öğrencinin pasif dinleyici rolünden kurtarıp, katılımcı, sorgulayıcı ve keşfederek öğrenen bir kimlik haline gelmesini sağlamıştır.

Bilgisayar ya da muitimedya destekli fizik öğretimi, karşımıza üç değişik formda çıkmaktadır. Birinci uygulama alanı konuyu anlatan, örnek animasyonlarla dersi renklendiren, etkileşimli soru ve anında geri besleme ile pekiştiren yazılımların ders içinde öğrenmeyi destekleyici biçimde kullanılmasıdır.

ikinci uygulama alanı, fizik deneylerinin sanal ortamda tehlikesizce gerçekleştirildiği simülasyon yazılımlarının kullanımıdır. Öğrencinin bilgisayar ortamında, değişkenleri dilediğince değiştirebildiği, deneyi defalarca tekrarlayabildiği bu modelde, elde ettiği çıkarımsamaları gerçek dünyadaki olayları açıklamakta kullanabilmektedir.

Üçüncü uygulama alanı ise bilgisayar tabanlı laboratuarlardır. Mekanik deney setlerinin, bilgisayar ve sensörler ile birleştirilmesiyle oluşturulan bu sistem, öğrenciye teknolojik aygıtları yaşama sokmanın ötesinde, verilerin hızlı ve gerçek zamanlı elde edilmesi, görsel ya da sayısal değerlerle ifade edilmesi, hızlı geri besleme, doğrudan deneyim, grafik yorumlama kolaylığı ve deneyi tekrarlama gibi kolaylıklar sağlamaktadır.

Bu çalışmanın hedefi yukarıda lenen üç ana unsur baz alınarak, bilim ve teknoloji ile doğrudan ilişkili fizik dersinin öğretimi için, teknolojiyi doğrudan ders ortamına sokmanın gerekliliğim ortaya koymaktır. Bu amaçla, bilgiye ulaşmada kullanılabilecek bilişim teknolojileri, muitimedya ve bilgisayar tabanlı laboratuar sistemleri incelenmiş, kullanılabilecek olası sistemlerin özellikleri ve öğrenime katacağı yararlar irdelenmiştir.

Alternate abstract:

This study has attempted to clarify the shortcomings of the current educational system for the high school physics courses while suggesting computer assisted instruction and microcomputer based laboratories instead, in order to further develop the student motivation and success.

In the information age that we are in, it is vital to integrate the quick developments in the information technologies to the educational process. In an atmosphere that the rate of scientific knowledge is so high, information sources are so easily available and education is carried out on-line through internet, it is strange to imagine that learning process is still based on memorization and education in our schools is still teacher centered.

The recent researches carried out in Turkey and in various countries have shown that computer assisted instruction is much more effective when compared to classical education while improving the learning and success rate as well as a positive change in attitudes towards the course and the learning process.

The interactions imposed by multimedia and audio-visual factors have all replaced the passive listener role of the student by participatory, inquiring learner who can learn by discovery.

There are three types of multi - media assisted physics education: The first application area is the usage of the software, as a support to the learning process, functioning as a perfect tutor that can explain the topic by means of animations followed by an interactive question - answer and feedback session towards a total learning.

The second application includes the usage of the simulation software that enables the experiments be carried out in a safe cyber atmosphere where the student can easily change the variables, repeat it as many times as he wants for a better understanding in the relationships between the events and their reasons and finally use his deductions in the explanation of the events of the outer world.

The third one is the usage of the microcomputer based laboratories. Besides making use of the technological devices actively, this system which is a combination of mechanical experimental sets, computers and sensors enables the student collect data in real time and accurately, represent it graphically or numerically, feedback immediately, experience directly, comment on the graphs easily and repeat the experiment.

The main argument I have put forward in that thesis is the essence of the usage of technology in the classroom atmosphere in the teaching of the physics, a course which is directly related with science and technology.

The first and foremost condition for being a science producing society is to grow up generations with scientific technologies while improving their research, problem solving, inquiry skills and practicality. For that purpose, information technologies which can be used for the information required, multimedia and microcomputer based laboratories have been studied and aspects and contributions of possible systems to the education have been analyzed.