Atom ve molekül kavramlarına ilişkin öğrenci düşünme biçimlerine üzerine yapılan literatür çalışmaları yazı dizimizin son bölümüyle devam ediyoruz.
Nurcan Pideci Özcan / Özel Sezin Lisesi Fen Bilimleri Zümre Başkanı – Kimya Öğretmeni
Atom ve molekül kavramlarına ilişkin öğrenci düşünme biçimlerine üzerine yapılan literatür çalışmaları yazı dizimizin son bölümüyle devam ediyoruz. Bu yazımızda öğrencilerin atom ve molekülleri bir arada tutan kuvvetlere ilişkin düşünce biçimleri, atom ve moleküllerde canlılık özelliğine ilişkin düşünce biçimleri ve atomda gözlenebilir özelliklere ilişkin düşünce biçimlerine değineceğiz.
Atom ve Molekülleri Bir Arada Tutan Kuvvetlere İlişkin Düşünce Biçimleri
Griffiths ve Preston (1992), atom ve molekülleri bir arada tutan kuvvetlere ilişkin düşünce biçimlerini ölçmek amaçlı yaptığı araştırmalarda öğrencilere moleküllerin nasıl bir arada durduğu, moleküllerin aralarında ne olduğu şeklinde sorular yöneltmişlerdir. Öğrencilerin, buzda su molekülleri aralarında hiç boşluk kalmayacak şekilde birbirlerine dokunduklarını bu sebeple buzda moleküller arasında bağ olmadığını, su moleküllerinin yer çekimi kuvveti, dışarıdan gelen hava basıncının etkisi ya da ısının etkisiyle bir arada durduklarını düşündükleri bulunmuştur.
Bir başka araştırmada ise Johnston ve Driver (1991), öğrencilerin atomları bir arada tutan kuvveti mıknatısa benzettiklerini ortaya çıkarmıştır. Erime ya da buharlaşma olaylarında kimyasal bağında kendi kendine eridiği ya da buharlaştığı şeklinde bir düşünce biçimiyle de karşılaşılmıştır.
Atom ve Moleküllerde Canlılık Özelliğine İlişkin Düşünce Biçimleri
Griffiths ve Preston (1992), yaptıkları araştırmalar sonucunda atomda canlılık özelliğine ilişkin var olan düşünce biçimlerinin 3 kategoride toplandığını saptamışlardır. Ortaya çıkan düşünce biçimleri aşağıda belirtildiği gibidir:
- Bütün atomlar canlıdır.
- Bütün atomlar canlıdır çünkü hareket ederler.
- Bazı atomlar canlıdır (Canlılardaki atomlar canlı, cansızlardaki atomlar cansız).
Öğrencilerin yüzde 55’lik bir bölümü bütün atomların canlı olduğunu, yüzde 10’u ise bazı atomların canlı bazılarınınsa cansız olduğunu düşünmektedirler. Bu sonuçlar araştırmacıları öğrencilere neden bazı atomların canlı bazılarınsa cansız olduğunu düşündüklerini sormaya itmiştir. Bunun üzerine öğrencilerin yüzde 33’ü atomların hareket ettiklerinden dolayı canlı olduklarını belirtmişlerdir.
Harrison ve Treagust (1996) tarafından yapılan araştırmalara göre ise, öğrenciler atomun hücre gibi canlı olduğunu düşünmektedirler. Araştırma sonuçlarına göre öğrenciler cansız maddelerdeki en küçük yapı taşının atom, canlılardaki en küçük yapı taşının ise hücre olduğunu düşünmektedirler. Hücre ile atom kavramlarının karıştırıldığı saptanmıştır. Araştırma sonuçları ayrıca, öğrencilerin hücredeki bazı özellikleri atoma da yüklediklerini gösterir niteliktedir. Diğer bir deyişle, öğrencilerin atom ve moleküllerin de hücre gibi ikiye ayrılarak çoğaldığını, hücre zarının hücreyi koruması gibi elektronlarında atomu koruduğunu, hücredeki çekirdek nasıl hücrenin aktivitelerini kontrol eden bir merkez ise atomdaki çekirdeğin de atomu kontrol eden bir merkez olduğunu, atomdaki kabuğun salyangoz kabuğu ya da yumurta kabuğu gibi atomu koruyan bir parça olduğunu, atomun dış kabuk tarafından korunduğunu düşündükleri ortaya çıkmıştır.
Bir başka araştırmada ise Johnston ve Driver (1991), sadece kimyasal maddelerin atomlardan oluştuğu, canlı şeylerin atomlardan oluşmadığı şeklindeki düşünce biçiminin de var olduğunu bulmuştur. Yapılan bireysel görüşmelerden elde edilen sonuçlara göre öğrenciler, canlı olan hayvanlardan elde edilmesi sebebiyle, süt ve deride atom ve molekül olmadığını; kum ve toz gibi cansız maddelerin ise atomlardan oluştuğunu düşünmektedirler.
Atomda Gözlenebilir Özelliklere İlişkin Düşünce Biçimleri
Öğrencilerin anlamalarına yönelik araştırmaların ortaya koyduğu diğer bir kavram yanılgısı da atom ve moleküllere gözlenebilir bazı özelliklerin yüklenmesidir. Bu konuda araştırmalarını gerçekleştiren Lee ve ark. (1993) öğrencilerin atomların maddelere göre renklerinin, şekillerinin değişebileceğini düşündüklerini ortaya koymaktadır. Yapılan bireysel görüşmelerde bazı öğrenciler katılarda atomların sert sıvılarda ise atomların yumuşak yapıda olduğunu belirtmişlerdir. Johnson (1998b) tarafından yapılan bir başka araştırmaya göre, taneciklerin erime genleşme, çözünme gibi makro düzey özelliklere sahip oldukları düşünülmektedir.
Bu alandaki diğer araştırma sonuçları da, öğrencilerin atom ya da moleküllerin maddenin sürekli bölünmesi sonucu oluşan en küçük parçası olduğunu, bu sebeple de bu en küçük parçanın yani atomun maddenin taşıdığı tüm özellikleri taşıyacağını düşündüklerini destekler niteliktedir (Pfunt, 1981; Brook ve ark., 1984; Ben-Zvi ve ark., 1986; Holding, 1987). Araştırmalara göre, öğrenciler maddenin sahip olduğu sıcaklık, renk, hal değişimi vb. fiziksel özelliklerin atomda da bulunduğunu varsaymaktadır. Örneğin, atomun sıcaklık arttıkça genleştiğini (Novick ve Nussbaum, 1981), katı halde iken atomun eriyebildiğini (Brook ve ark., 1983), fosfor atomlarının sarı renkte olduğunu (Anderson, 1990), atomların demirden yapıldığını (Renstrom ve ark., 1990), buzdaki moleküllerin su moleküllerinden daha soğuk olduğunu (Lee ve ark., 1993) ve suyun mavi renginin moleküllerinin mavi renkte olmasından kaynaklandığını (Lichtfelt ve Fischler, 1995) ileri sürmektedirler.
Bazı araştırmacılara göre ise, öğrencilerin atom ve moleküllerin gözlenebilir özellikler taşıdığını düşünme nedenlerinden birisi de, atom ve molekül kavramlarını belirtmek için tanecik kelimesinin kullanılmasıdır. Öğrencilerin mikro düzeydeki taneciği günlük hayatta makro düzeydeki tanecik ile karıştırdıklarını ve tanecik denildiğinde bu kavramı mikro düzeye indirgeyemediklerini öne sürmektedirler (Gilbert ve ark., 1982; Wightman ve ark., 1986; Ebenezer ve Erickson, 1996).
Yazı dizimize Mevlana’nın şu sözleriyle başlamıştık: “Bildikleriniz, anlatabildiklerinizle sınırlıdır”. Elimden geldiğince Atom ve Moleküller üzerine kavram yanılgılarını ifade etmeye çalıştım. Öğrencilerimizin kafalarında kavram yanılgıları oluşmasına izin vermeyecek eğitim yöntemlerini daha etkili uygulayabilmemiz dileğiyle.
