Sanal Deneylerin Modern Fizik Dersinde Öğrenme Etkinliği Olarak Kullanımı: Katot Işın Tüpü Sanal Deneyi Örneği

Fizik öğretme/öğrenme sürecinde faydalanılabilecek çok sayıda etkileşimli simülasyon uygulaması internet ortamında sunulmaktadır, fakat bu simülasyonların çoğunun deneyler ile fizik kuramları arasındaki bağı gösteremeyen etkileşimli grafik uygulamaları olduğu bilinmektedir. Öte yandan sanal deneylerin, fizik kuramlarının deneysel veriye dayalı olarak öğrenilmesine anlamlı katkı sağlayabileceği düşünülmektedir. Çünkü bilgisayar ekranında laboratuvardaki gerçek düzeneğin benzeri olan sanal bir deney düzeneği üzerinde değişken manipülasyonu yapmaya olanak tanıyan sanal deneylerin fizik kuramlarıyla deneyler arasındaki ilişkiyi başarıyla gösterebileceği öngörülmektedir. Bu çalışma, elektronun keşfi ve modern fizik kuramlarından Thomson Atom Modelinin deneysel bulgulara ve sorgulamaya dayalı olarak öğretiminde kullanılabilecek bir sanal deney geliştirmeyi ve öğrencilerin bu sanal deneye verecekleri tepkiyi incelemeyi amaçlamaktadır. Bu bağlamda, araştırma kapsamında katot ışın tüpü sanal deneyi geliştirilip modern fizik dersi alan bir grup üniversite öğrencisine uygulanmış ve bir dizi açık uçlu soru ile toplanan veriler nitel içerik analizi ile çözümlenmiştir. Elde edilen bulgulara dayalı olarak, bu araştırma kapsamında geliştirilen katot ışın tüpü sanal deneyinin, öğrencilerin, elektrik iletimi esnasında pozitif ve negatif yüklerin davranışlarını ve Thomson atom modelini kavramalarına katkı sağladığı sonucuna ulaşılmış ve ayrıca öğrencilerin sanal deneyin karmaşık ve soyut buldukları modern fizik konularını sadeleştirip somutlaştırarak anlaşılır hale getirdiğini düşündükleri anlaşılmıştır.