Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında Zorlanma Nedenlerinin Araştırılması

Abstract

Bu araştırmanın amacı lise ve Fen Bilgisi Öğretmenliği ana bilim dallarında okuyan üniversite öğrencilerinin kuantum fiziğine giriş konularında zorlanma nedenlerinin görülme sıklığını belirlemektir. Bu amaçla, önceden nitel olarak alınan öğrenci görüşleri Likert bir ölçek geliştirmek için kullanılmıştır. Ölçek, açımlayıcı faktör analizi sonucunda beş faktörlü yapı göstermiştir. Veriler, faktörlere göre incelenmiş ve yorumlanmıştır. Örneklem olarak, beş farklı üniversitede öğrenim gören 411 Fen Bilgisi Öğretmenliği öğrencisi ve beş farklı lisede öğrenim gören 291 lise öğrencisi olmak üzere toplam 702 kişi seçilmiştir. Sonuçlara göre, bazı maddeler dışındaki tüm maddeler için zorluk, orta düzeydedir. Öğrenciler, derslerin; animasyon, simülasyon ve deneyler üzerinden anlatılmasını olumlu karşılamaktadır. Öğrencilerin derse düzenli girmesi ve konuyu önemsemesi bakımından genel bir sorun yoktur. Kuantum konularının günlük yaşamda karşılaşılan durumlar içermemesi fikri, en çok görülen güçlüklerden biridir. Kadınların kuantum konularına yönelik ilgisinin erkeklerden daha fazla olduğu söylenebilir. Ayrıca anlatım yöntemleri ile ilgili üniversite öğrencileri, lise öğrencilerine göre daha olumlu yaklaşmışlardır.

Full text

GEFAD / GUJGEF 38(1): 35-73 (2018)
Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında
Zorlanma Nedenlerinin Araştırılması
Investigating the Causes of Students’ Having Difficulties in
the Introductory Quantum Physics Topics
Pervin ÜNLÜ YAVAŞ1, Hasan Şahin KIZILCIK2
1Gazi Üniversitesi, Gazi Eğitim Fakültesi, Fizik Eğitimi Ana Bilim Dalı.
pervinunlu@gazi.edu.tr,
2Gazi Üniversitesi, Gazi Eğitim Fakültesi, Fizik Eğitimi Ana Bilim Dalı.
hskizilcik@gazi.edu.tr
Makalenin Geliş Tarihi: 20.07.2017 Yayına Kabul Tarihi:08.12.2017
ÖZ
Bu araştırmanın amacı lise ve Fen Bilgisi Öğretmenliği ana bilim dallarında okuyan üniversite
öğrencilerinin kuantum fiziğine giriş konularında zorlanma nedenlerinin görülme sıklığını
belirlemektir. Bu amaçla, önceden nitel olarak alınan öğrenci görüşleri Likert bir ölçek geliştirmek
için kullanılmıştır. Ölçek, açımlayıcı faktör analizi sonucunda beş faktörlü yapı göstermiştir.
Veriler, faktörlere göre incelenmiş ve yorumlanmıştır. Örneklem olarak, beş farklı üniversitede
öğrenim gören 411 Fen Bilgisi Öğretmenliği öğrencisi ve beş farklı lisede öğrenim gören 291 lise
öğrencisi olmak üzere toplam 702 kişi seçilmiştir. Sonuçlara göre, bazı maddeler dışındaki tüm
maddeler için zorluk, orta düzeydedir. Öğrenciler, derslerin; animasyon, simülasyon ve deneyler
üzerinden anlatılmasını olumlu karşılamaktadır. Öğrencilerin derse düzenli girmesi ve konuyu
önemsemesi bakımından genel bir sorun yoktur. Kuantum konularının günlük yaşamda karşılaşılan
durumlar içermemesi fikri, en çok görülen güçlüklerden biridir. Kadınların kuantum konularına
yönelik ilgisinin erkeklerden daha fazla olduğu söylenebilir. Ayrıca anlatım yöntemleri ile ilgili
üniversite öğrencileri, lise öğrencilerine göre daha olumlu yaklaşmışlardır.
Anahtar Sözcükler: Kuantum fiziği, Likert ölçek, Zorlanma nedenleri.
ABSTRACT
The purpose of this research is to determine the frequency of the causes of difficulties in the
introductory quantum physics of high school and university students in science education
departments. For this purpose, qualitative data of student opinions collected in another study was
used to develop a Likert scale. The scale has a five-factor structure according to the result of
exploratory factor analysis. The data were analyzed and interpreted taking into consideration
factors. As a sample, 702 people were selected, including 411 students of Science Education
Department at five different universities and 291 high school students in five different high schools.
According to the results, the difficulty levels of most of the items are medium. Students have positive
opinions using animation, simulation, and experiments in courses. There is no general problem in

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
36
the regular attendance of the students to the course and to attach importance to the subjects. The
idea of "there are no everyday life examples about the subjects of quantum" is one of the most
common difficulties. Females are more interested in quantum physics than males. In addition, the
university students are more positive than the high school students about different teaching
methods.
Keywords: Quantum physics, Likert scale, Causes of difficulties.

Ünlü Yavaş & Kızılcık
37
GİRİŞ
Kuantum kuramı atomlar, çekirdekler ve temel parçacıkların genel davranışlarını ve
birbirleriyle olan etkileşimlerini açıklar. Ayrıca kuantum kuramı mikroskobik dünya için
olduğu kadar makroskobik dünya için de geçerli olması bakımından doğanın en temel
yasalarından oluşmaktadır. Bu yasalar birçok kimsenin ilgisini çekmemesine rağmen
bilgisayar, lazer, nükleer enerji gibi yaşantımızı doğrudan etkileyen olguları açıklar. Bu
nedenle yüz yıldan fazla bir geçmişe sahip kuantum fiziğinin öğretimi de önemlidir.
Önceleri sadece yükseköğretimde öğretilen kuantum fiziği son yıllarda liselerde de
öğretilmektedir. Türkiye’de 2008 yılından bu yana lise seviyesinde kuantum fiziğinin
öğretimine daha fazla önem verilmektedir. Bu seviyede kuantum mekaniğinin
matematiksel formülasyonundan çok kuantum fiziğine giriş niteliğindeki konulara yer
verilmektedir. Öğretmen adaylarıyla ve lise öğrencileriyle yapılan bu araştırma bu
konular ile sınırlandırılmıştır. Bu sebepten burada sadece bu konular hakkındaki
alanyazından bahsedilecektir.
Fizik eğitimi çalışmaları içerisinde öğrencilerin kuantum fiziğini anlamaları üzerine
geçmişte yapılmış çalışmaların diğer konulara göre daha az olduğu rapor edilmişti
(McDermott ve Redish, 1999). Fakat son yıllarda bu konular üzerine yapılan araştırmalar
artış göstermektedir. Bu araştırmalar içerisinde belirsizlik ilkesi üzerine yapılanlar önemli
bir yer tutmaktadır (Akarsu, Coşkun ve Kariper, 2011; Ayene, Kriek ve Damtie , 2011;
Johansson ve Milstead, 2008; Pospiech, 2000; Özdemir ve Erol, 2011; Yıldız ve
Büyükkasap, 2011a). Üniversite öğrencilerinin kuantum fiziğini betimlemeleri ile ilgili
yapılan bir araştırmada öğrencilerin Heisenberg Belirsizlik İlkesi’ni kuantum fiziğinin en
önemli konusu olarak gördüğü tespit edilmiştir (Didiş, Özcan ve Abak, 2008).
Fotoelektrik Etki araştırmalarda odak olan başka bir kuantum fiziği konusudur (Fletcher
ve Johnston, 1999; de Leone ve Oberem, 2004; Steinberg, Oberem ve McDermott, 1996;
Yıldız ve Büyükkasap, 2011b).
Kuantum fiziğinin kavramsal açıdan anlamak zordur ve öğrenciler yanlış anlama ve
kavram yanılgılarına sahiptir (Ireson, 1999; Mannila, Koponen ve Niskanen, 2002; Şen,

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
38
2002). Kuantum fiziği ile ilgili yanılgıların en önemli nedeni klasik fiziğin etkisi olarak
görülmektedir. Gerçek dünya kuantum mekaniksel olmasına karşın, öğrencilerin dünya
görüşü klasik mekanikseldir, kuantum ve klasik kavramlar üst üste binmekte ve
karışmaktadır (Kalkanis, Hadzidaki ve Stavrou, 2003; Ireson, 1999). Öğrenciler klasik
fizik ve kuantum fiziği arasındaki temel farklardan haberdar değildir ve farkı ‘klasik fizik
makro parçacıklarla ilgilenirken kuantum fiziği mikro parçacıklarla ilgilenir’ olarak tarif
etmektedir (Görecek Baybars ve Küçüközer, 2014). Kuantum fiziğinin yorumsal
anlamasında en büyük engel, güvenilir bir imajının olmamasıdır. Klasik fizikte bir
fenomenin kendisine erişilirken kuantum fiziğinde belirtileri gözlenebilir. Kuantum fiziği
öğretilirken klasik ve kuantum fiziğinin bilişsel çevriminin farklı olduğuna vurgu
yapılmalıdır (Abhang, 2005) ve kuantum fiziği öğretilirken klasik fiziğe gönderme
yapmaktan kaçınılmalıdır (Ireson, 1999). Öğrenciler mikroskobik parçacıklara ve
süreçlere yönelik bir modele duyulan ihtiyacın farkında olmasına karşın, modellerini
klasik fiziğe dayalı olarak oluşturmaktadır (Thacker, 2003). Levrini ve Fantini (2013)
kuantum fiziğinin öğretiminde tarihsel tartışmalardan yararlanmanın klasik fizikten
kuantum fiziğine geçişi kolaylaştıracağını ve bunu yaparken konu ile ilgili deneyler
hakkında detaylı analizler yapılmasının önemini vurgulamaktadır.
Öğrencilerin kuantum fiziği konuları ile ilgili kavramsal güçlüklerin yanında, bu konulara
yönelik algıları da önemli bir faktördür. Fizik öğretmen adayları ile yapılan bir araştırma,
kuantum fiziği konularının yer aldığı dersler hakkında endişe, önyargı, yabancılaşma gibi
epistemolojik inançlara sahip olduğunu göstermektedir (Aksakallı, Salar ve Turgut,
2016). Yine fizik öğretmen adayları ile yapılan diğer bir çalışma, kuantum fiziği
öğrenilirken, öğrencilerin not ve sınav kaygısının ve dersin zor olduğuna yönelik
önyargılarının olduğunu ortaya koymaktadır (Kızılcık ve Ünlü Yavaş, 2017).
Yukarıda sözü geçen araştırmaların birçoğu doğrudan veya dolaylı olarak öğrenci
güçlükleri ile ilintilidir. Bu güçlüklerin ve kavram yanılgılarının giderilmesinde çeşitli
yöntemler önerilmiştir. Bunlar arasında etkileşimli dersler (Singh, 2008; Steinberg ve
diğerleri, 1996), Kuantum mekaniği görselleştirme materyalleri (Zollman, Rebello ve
Hogg, 2002), hibrid öğrenme modeli (Özdemir ve Erol, 2011), uygulamalı alıştırmalar ile

Ünlü Yavaş & Kızılcık
39
kuantum görselleştirmeyi birleştiren materyaller (Rebello ve Zollman, 1999), sanal
laboratuvarlar (Müller ve Weisner, 2002), ve bilgisayar simülasyonları (Henriksen, Berit
Bungum, Angell, Tellefsen, Frågåt ve Bøe, 2014) sayılabilir. Yapılan bu çalışmalarda bu
yöntemlerin kuantum fiziğinin öğretimine pozitif katkıları olduğu rapor edilmiştir.
Örneğin etkileşimli derslerin, kuantum fiziğinin elektronun dalga-parçacık karakteri gibi
konularda öğrencilerin anlama güçlüklerini azalttığı gösterilmiştir (Sayer, Maries ve
Singh, 2017).
Kuantum fiziği ile ilgili öğrenci güçlüklerinin araştırıldığı çalışmalarda, genellikle
öğrencilerin kuantum fiziği ile ilgili sorulara verdikleri cevaplara dayanarak zorluklar
belirlenmiştir. Literatürde, öğrencilerin fizikte zorlanmalarının sebeplerinin araştırıldığı
birçok çalışma olmasına karşın, kuantum fiziği ile ilgili öğrencilerin zorlanma
nedenlerinin yine öğrencilere sorulduğu bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu nedenle bu
araştırma, kuantum fiziğine giriş konularında öğrenci güçlüklerinin nedenlerini belirleme
açısından diğer araştırmalardan farklıdır. Bu araştırmada, öğrencilerin nitel olarak
önceden verdikleri güçlük nedenleri ile ilgili yanıtlardan yararlanarak oluşturulan nicel
bir ölçekten yararlanılmıştır. Araştırmanın amacı lise ve Fen Bilgisi Öğretmenliğinde
okuyan üniversite öğrencilerinin kuantum fiziğine giriş konularında zorlanma
nedenlerinin görülme sıklığını belirlemektir. Ayrıca, eğitim düzeyi ve cinsiyete göre bu
nedenlerin sıklığında farklılık olup olmadığı da incelenmiştir.

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
40
YÖNTEM
Araştırmaya, önceden araştırmacılar tarafından yapılan nitel bir çalışmanın (Kızılcık ve
Ünlü Yavaş, 2017) verilerinden yararlanarak başlanmıştır. Önceki çalışma, kuantum
fiziğine giriş konularının öğretiminden sonra 25 fizik öğretmen adayıyla yapılmıştır. Söz
konusu çalışmada, katılımcıların Siyah Cisim Işıması, Fotoelektrik Olay, Compton Olayı,
Atom Spektrumları, Bohr Atom Modeli, Işığın Dalga ve Tanecik Karakteri, Parçacıkların
Dalga Özelliği, Elektronlarla Çift Yarık Deneyi ve Belirsizlik İlkesi konularının zorluk
veya kolaylığı hakkındaki görüşleri yapılan görüşmelerle belirlenmiştir. Görüşmeler
sırasında zorlanma nedenlerinin; öğrencilerin öğretim yöntemi, matematiksel sorunlar,
konu hakkındaki önyargılar, diğer konular ile ilişkisi olan sorunlar, klasik fizikten modern
fiziğe geçişte yaşanan sorunlar başta olmak üzere çeşitli nedenlere dayandığı
görülmüştür. Bu görüşmelerin nitel analizinden elde edilen 40 görüş düzenlendi ve uzman
görüşü sonrasında Likert türü bir ölçeğin maddeleri haline getirilmiştir. Böylece
öğrencilerin maddelerde belirtilen zorluğa katılma derecelerini işaretleyebilecekleri 5
dereceli Likert bir ölçek elde edilmiş oldu. Ölçeğin puanlanması 5 ile 1 arasında katılma
derecesini belirtecek biçimde hazırlanmıştır. Madde kolaylık bildiriyorsa bu puanlama
ters çevrilerek yapılmıştır. Böylelikle, kolaylık bildiren maddeler için de, zorluk bildiren
maddeler için de 5 puan “çok zor”, 1 puan ise “çok kolay” anlamına gelmiştir.
Ölçek verileri ile önce açımlayıcı, daha sonra da doğrulayıcı faktör analizleri yapılmıştır.
İlk olarak yapılan açımlayıcı faktör analizi, birbirleriyle ilişkili değişkenleri birlikte grup
haline getirerek veriyi tanımlamak ve özetlemek için kullanılır (Tabachnick ve Fidell,
2013). Açımlayıcı faktör analizi ölçeğin faktör yapısını ortaya çıkarırken maddelerin
güvenilirliği ile ilgili bilgi de verir. Açımlayıcı faktör analizinde değişkenlerin yapısal
özelliklerini ortaya koymak için üç temel bilgi kullanılır: Faktör sayısı, değişkenlerin
faktör yükleri ve değişkenlerin çıkarılan faktörleri temsil etme oranı (Şencan, 2005).
Açımlayıcı faktör analizinde büyük örneklem kullanımının faktörleri kesin ve kararlı
olarak belirlediği konusunda fikir birliği vardır. Ancak minimum örneklem
büyüklüğünün ne kadar olması gerektiği ile ilgili farklı fikirler söz konusudur. Hogarty

Ünlü Yavaş & Kızılcık
41
ve arkadaşlarının aktardığına göre (2005), Comrey ve Lee (1973) örneklem büyüklüğünü
100 = zayıf, 200 = uygun, 300 = iyi, 500 = çok iyi, 1000 ve üzeri = mükemmel olarak
nitelemiştir, Catell (1978) ise örneklem büyüklüğünü madde sayısı ile ilgili olarak
belirlemek ve örneklem sayısı/madde sayısı (N/p) oranının 3:1’den 6:1’e kadar olması
gerektiğini önermiştir. Ayrıca Everitt (1975) bu oranın 10:1, Hair, Anderson, Tatham ve
Balack (1995) ise 20:1 olmasını önermiştir (aktaran: Hogarty, Hines, Kromrey, Ferron ve
Mumfor, 2005). Bu çalışma, başlangıçta 40 maddeden oluşan bir ölçekle ve 702 katılımcı
ile gerçekleştirilmiştir. Buna göre, örneklem büyüklüğü yeterli görülmüştür.
Faktör analizi yapabilmek için örneklemden elde edilen verilerin faktör analizine
uygunluğunun belirlenmesi gerekir. Bunun için Kaiser-Meyer-Olkin (KMO) testi ve
Bartlett küresellik testi yapılır. KMO testi örneklem verilerinin faktör çıkarmak için
uygun olduğunu belirler. KMO değeri 0 ile 1 arasında değişir. Kaiser (1974) bu değerin
0,5’ten düşük olduğunda kabul edilemeyeceğini, 0,5’lerde çok kötü, 0,6’larda vasat,
0,7’lerde orta, 0,8’lerde değerli, 0,9’larda harikulade olduğunu belirtmiştir. Bartlett
Küresellik Testi, ki-kare istatistik değerini verir. Bu testte de diğer ki-kare testlerinde
olduğu gibi anlamlılık değerine bakılır. Anlamlılık değeri 0,05’ten küçük ise faktör
analizi yapılabileceği anlamına gelir (Şencan, 2005). Bu çalışmada verilerden elde edilen
KMO değeri 0,929 olarak hesaplanmıştır ve mükemmel değer olarak nitelendirilmiştir.
Bartlett küresellik testi sonuçları ise ki-kare değerinin anlamlı olduğunu ortaya
koymaktadır (
 6440,758;   .00. Bu değerler ölçek için faktör analizine
devam edilebileceğini göstermektedir.
Psikolojik yapılar, genellikle bileşiktir ve kendi aralarında ilişkili alt öğelere ayrılabilir.
Kendi aralarında yüksek ilişki gösteren maddeler faktörleri oluşturur. Maddelerin taşıdığı
faktör yükleri doğrultusunda, birbirleriyle olan ilişki düzeylerine dayalı olarak faktörler
belirlenir (Tezbaşaran, 2008). Faktör sayısına karar vermek için bazı ölçütler kullanılır.
Bunlar özdeğer, açıklanan varyans oranı ve faktörlerin özdeğerlerine dayalı olarak
oluşturulan yamaç-birikinti grafiğinin (scree plot) incelenmesidir (Büyüköztürk, 2002).
Özdeğer bir faktörün toplam varyans içinde sorumlu olduğu varyansın miktarını açıklar.
Özdeğeri 1’den büyük olan faktörler dikkate alınır, diğer faktörler ölçekten çıkarılır. Bu

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
42
kural 20 ile 50 arasında sayıda madde olduğu durumlar için güvenilirdir (Şencan, 2005).
Faktör analizi için ölçek maddelerinin özdeğerleri ve ortak varyansları hesaplanmıştır.
Özdeğeri 1’den büyük 5 tane faktör toplam varyansın %53,554’ünü açıklamaktadır.
Faktör sayısını belirlemede açıklanan varyans oranının toplam varyansın 2/3’ü kadarını
kapsaması istenir (Büyüköztürk, 2002). Bir maddenin asgari faktör yük değerinin 0,30
olması yönünde yaygın bir görüş vardır, ancak bu değerin 0,40 olması gerektiğini
savunanlar da vardır (Çokluk, Şekercioğlu ve Büyüköztürk, 2014). Maddelerin tek bir
faktörde yüksek yük değerine diğer faktörlerde ise düşük yük değerine sahip olması
istenir. Bir maddenin yüksek yük değeri verdiği faktörün dışında ikinci bir faktöre verdiği
yük değeri arasındaki farkın en az 0,10 olması önerilir. Çok faktörlü bir yapıda, birden
çok faktöre yüksek yük değeri veren madde binişik madde olarak tanımlanır ve ölçekten
çıkarılması uygundur (Büyüköztürk, 2016). Faktörleştirmeden sonra çözümün
yorumlanabilmesi ve bilimsel yararı geliştirmek için döndürme işlemlerinden yararlanılır
(Çokluk ve diğerleri, 2014). Döndürmenin sayısız yöntemi mevcuttur fakat en yaygın
olarak kullanılan yöntem Varimax’tır. Varimax döndürmenin amacı, her faktör için
yüksek olanları daha yüksek, düşük olanları ise daha düşük yaparak faktör yüklerinin
varyansını en üstte çıkarmaktır (Tabachnick ve Fidell, 2013). Bu çalışmada Varimax
döndürme yöntemi kullanılmıştır. Faktörlere göre dağılımını araştırmak için Varimax
döndürme sonrasında faktör yük değeri 0,4’ün altında olan ve binişik olan maddeler
ölçekten çıkarılmıştır. Buna göre, 11, 14, 15, 16, 20, 23, 26, 27, 28, 36 ve 40. maddeler
ölçekten çıkarılmıştır. Geriye 29 madde kalmıştır. Kalan 29 maddenin madde numaraları
yeniden düzenlenmiştir. Faktörlerin özdeğerleri, varyans yüzdeleri ve toplam varyans
yüzdeleri Tablo 2’de verilmiştir.

Ünlü Yavaş & Kızılcık
43
Tablo 2. Ölçeğin Açıkladığı Özdeğerler, Varyans Yüzdeleri ve Toplam Varyans
Yüzdeleri
Faktör Özdeğer Varyans Yüzdesi Birikimli Varyans Yüzdesi
1 5,278 18,199 18,199
2 3,150 10,861 29,060
3 2,806 9,675 38,736
4 2,168 7,476 46,211
5 2,129 7,343 53,554
Elde edilen faktör desenine göre, ölçeğin faktörlerinin içerdiği maddeler Tablo 3’te
verilmiştir.
Tablo 3. Ölçeğin Faktörlerinin İçerdikleri Maddeler
Faktör
No Faktöre Verilen Ad Maddeler
1 Konulara Yönelik Genel Bakış 13, 14, 15, 16, 20, 23, 24, 25, 26, 27,
28, 29
2 Öğretim Tekniklerinin Etkisi 1, 2, 3, 6, 9, 22
3 Önbilgilerin ve Becerilerin Etkisi 4, 5, 7, 8, 11
4 Konulara Verilen Önem 10, 17, 21
5 Sağduyuyla Uyum 12, 18, 19
Faktör sayısını belirlemede son ölçüt yamaç-birikinti grafiğinin incelenmesidir. Bu grafik
baskın faktörleri ortaya koyarak faktörleri azaltmaya yardımcı olur. Grafikte dikey eksen
özdeğerleri, yatay eksen ise faktörleri gösterir ve hızlı düşüşlerin olduğu faktör önemli
faktör sayısını verir (Çokluk ve diğerleri, 2014). Yamaç-birikinti grafiği Şekil 1’de
verilmiştir. Grafik ölçeğin 5 faktörlü olduğunu desteklemektedir.

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
44
Şekil 1. Ölçeğin Yamaç-Birikinti Grafiği
İkinci olarak doğrulayıcı faktör analizi yapılmıştır. Doğrulayıcı faktör analizinde kurama
bağlı olarak geliştirilen modelin gözlem verileri tarafından doğrulanıp doğrulanmadığı
veya öngörülen modelle gözlem verilerinin ne ölçüde uyum gösterdiği belirlenmeye
çalışılır. (Şencan, 2005). Bu çalışmada, doğrulayıcı faktör analizi yapılarak açımlayıcı
faktör analizi ile elde edilen faktör modelinin uyumu incelenmiştir. Analizler LISREL
paket programı ile yapılmıştır. Bilgisayar ile yapılan analizler sonucunda oluşturulan
modelin veri yapısına ne ölçüde uygun olduğunu gösteren bir dizi istatistik değer elde
edilir. En temel istatistik değer Ki-kare/serbestlik derecesi oranıdır. Ki-kare değerinin
küçük olması istenir ancak örneklem büyüklüğüne karşı duyarlı olduğundan, ortaya çıkan
belirsizlikler nedeniyle başka istatistik teknikler geliştirilmiştir (Şencan, 2005). Modelin
veri yapısına uyumunu gösteren bu parametrelere uyum indeksleri denir. Açımlayıcı
faktör analizi sonucunda 29 madde ve 5 faktörden oluşan ölçeğin doğrulayıcı faktör
analizi ile elde edilen faktör modelinin uyumu incelenmiştir. Madde 1 ile Madde 2
arasında önerilen modifikasyon dikkate alınarak uyum indeksleri hesaplanmıştır.
Modelin veri yapısına uygunluğuna ilişkin uyum değerleri Tablo 4’te verilmiştir.

Ünlü Yavaş & Kızılcık
45
Tablo 4. Doğrulayıcı Faktör Analizi İçin Modelin Uyum Değerleri
x2 x
2/df RMSEA RMR GFI AGFI
884,35 2,416 0,046 0,057 0,92 0,90
Tablo 4’de x2/df değerinin 2,416 olduğu görülmektedir. Bu değerin ideal uyum olması
durumunda 2 ve daha küçük olması istenir. 2 ile 5 arasındaki x2/df değeri ise kabul
edilebilir uyumu gösterir (Özdamar, 2016). Uyum değerlerinden GFI ve AGFI 0,90’dan
büyük olduğunda ve RMR 0,05’den küçük iyi uyum olduğu, RMSEA 0,50’den küçük
olduğunda ise mükemmel uyum olduğu kabul edilir (Çokluk ve diğerleri, 2014). Bu
çalışmada incelenen modelin uyum değerlerinin iyi olduğu ve modelin doğrulandığı
söylenebilir. Doğrulayıcı faktör analizine ilişkin yol şeması Şekil 2’de verilmiştir.
Maddelerin faktörleri ile ilişkilerini gösteren standardize edilmiş katsayılar 0,44 ile 0,77
arasında değişmektedir.

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
46
Şekil 2. Ölçeğin Doğrulayıcı Faktör Analizi Yol Şeması
Böylece ölçeğin yapı geçerliliği faktör analizleriyle sağlanmıştır. Ölçeğin kapsam
geçerliliğini sağlayıp sağlamadığı ise, araştırmacılar tarafından değerlendirilmiştir.
Faktör analizi sırasında ölçekten çıkarılan maddelerin kapsamı etkilemediğine
araştırmacılarca karar verilmiştir. Araştırmada kullanılan ölçek maddeleri, önceki

Ünlü Yavaş & Kızılcık
47
çalışmanın verilerinden derlenirken, araştırmacıların ortak görüşü çerçevesinde
belirlenmiştir. Ayrıca uzman görüşü alınmamıştır.
Likert tipi bir ölçekte güvenirlik düzeyini saptamak için iç tutarlığın bir ölçütü olan,
Cronbach tarafından geliştirilmiş olan α katsayısının kullanılması uygundur. Birbiriyle
yüksek ilişki gösteren maddelerden oluşan ölçeklerin α katsayısı büyük olur. Ölçeğin α
katsayısının yüksek oluşu, ölçekte bulunan maddelerin o ölçüde birbiriyle tutarlı ve aynı
özelliğin öğelerini ölçen maddelerden oluştuğunu gösterir (Tavşancıl, 2014). Bu nedenle
faktör analizi yapılarak son halini alan ölçeğin faktörlerinin Cronbach-α iç tutarlık
katsayıları hesaplanmıştır. Özdamar (2016) Cronbach-alfa değerini 0,60 ile 0,70 arasını
yeterli, 0,70 ile 0,90 arasını yüksek, 0,90 ve yukarısını çok yüksek güvenirlik olarak
değerlendirmiştir. Buna göre ölçekte yer alan faktörlerin güvenirlikleri ve
değerlendirmeleri Tablo 5’te verilmiştir.
Tablo 5. Ölçeğin ve Faktörlerin Güvenirlik Katsayıları
Faktörler Cronbach-alfa Değerlendirme
1 0,890 Yüksek
2 0,768 Yüksek
3 0,753 Yüksek
4 0,698 Yeterli
5 0,689 Yeterli
Maddeler arasında korelasyonun genelde yüksek olduğu saptanmıştır. Buna göre ölçeği
iç geçerliliğinin yüksek olduğu söylenebilir.
Çalışma Grubu
Çalışmanın evreni, kuantum fiziğine giriş konularını içeren dersleri almış olan lise ve Fen
Bilgisi Öğretmenliğinde okuyan üniversite öğrencileridir. Bu nedenle söz konusu ölçek,
örneklem olarak kuantum fiziğine giriş konularını içeren ders almış olan 411 fen bilgisi
öğretmen adayına ve 291 lise öğrencisine olmak üzere, toplam 702 kişiye uygulanmıştır.
Burada amaç, önceki çalışmada belirlenen zorlanma nedenlerinin öğrenciler arasında ne
derecede yaygın olduğunu belirlemektir. Örnekleme ilişkin tanımlayıcı veriler Tablo 1’de
verilmiştir.

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
48
Tablo 1. Örneklemin Tanımlayıcı Özellikleri
Grup Altgrup N Toplam
Öğretim Düzeyi
Lise
Lise 1 74
291
Lise 2* 34
Lise 3 84
Lise 4 59
Lise 5* 19
Bilinmiyor 21
Üniversite
Fakülte 1 165
411
Fakülte 2 73
Fakülte 3 52
Fakülte 4 43
Fakülte 5 78
Sınıf Düzeyi
Lise
11 257
291
12 32
Bilinmiyor 2
Üniversite
2 89
411
3 124
4 169
Bilinmiyor 29
Cinsiyet
Kadın 461
702 Erkek 232
Bilinmiyor 9
(*) imi olan liseler Ankara çevre ilçelerindeki liselerdir. (*) imi olmayan liseler, Ankara
merkez ilçelerindeki liselerdir.
Fakülte 1 Marmara Bölgesinden, Fakülte 2 İç Anadolu Bölgesinden, Fakülte 3-4
Karadeniz Bölgesinden, Fakülte 5 ise Akdeniz Bölgesinden seçilmiştir.
Verilerin Analizi
Betimleyici analizler ve alt gruplar arası karşılaştırmalar yapılmıştır. Likert maddelere,
seçilebilecek en düşük zorluk düzeyinin 1, en yüksek zorluk düzeyinin ise 5 olması
nedeniyle zorlanmaya etkisi derecelendirilmiştir. Verileri değerlendirirken uygulanan
dereceler Tablo 6’da verilmiştir.

Ünlü Yavaş & Kızılcık
49
Tablo 6. Verilerin Değerlendirilme Dereceleri
Ölçüt Zorlanmaya etkisi
1.00 – 1.79 Çok kolay
1.80 – 2.59 Kolay
2.60 – 3.39 Orta
3.40 – 4.19 Zor
4.20 – 5.00 Çok zor
Likert türü maddelerin her birinin puanlarının Tablo 6’da belirttiğimiz aralıklardan
hangisine düştüğüne bakılmıştır ve buna göre yorum yapılmıştır. Ayrıca öğretim
düzeyine göre ve cinsiyete göre anlamlı fark olup olmadığı, bağımsız örneklem t-
testinden yararlanarak incelenmiştir.
BULGULAR
İlk olarak Likert türü ölçeğin betimleyici analizi yapılmıştır. Öğrencilerin yaptıkları
seçimlerin 1-5 aralığında zorluk derecelendirmesine göre dağılımı, ölçeğin tüm
maddelerinin ortalamaları alınarak bulunmuştur ve Şekil 3’teki grafikte verilmiştir.
Şekil 3. Zorluk Derecesinin Yüzdelik Dağılımı
11,1
28,4
24,1 25,3
10,3
0,9
0
5
10
15
20
25
30
12345Boş
%

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
50
Şekil 3’e göre, öğrencilerin daha çok 2, 3 ve 4. seçenekleri işaretlediği görülmektedir.
Grafiğin zorluk derecelendirmesine göre ortadaki seçenek olan “3” baz alındığında
simetriğe yakın bir dağılıma sahip olması öğrencilerin genel olarak kuantum fiziği
konularının zorlandıkları kadar kolay olduğunu da düşündüklerini göstermektedir. Ancak
2’ye olan eğilimin biraz daha fazla olması dikkat çekicidir. Hiçbir seçeneğin işaretlenme
oranının %30’u aşmadığı görülmektedir.
Tüm maddelerin ortalama puanları hesaplandığında, Tablo 6’da belirtilen ölçüte göre 1,
9, 10 ve 17. maddeler dışında tümünün orta düzeyde güçlüğe sahip olduğu görülmüştür.
Söz konusu 1, 9, 10 ve 17. maddelerde öğrenciler, “Kolay” eğilimindedir. Madde
puanlarının ortalamalarının orta düzeyde olması, öğrencilerin kuantum fiziği konularında
zorlanma nedenleri açısından bize fazla bir bilgi vermez. Bu yüzden, her bir faktörü
oluşturan maddeleri birlikte ele almak ve buna göre yorum yapmak yararlı olacaktır.
Faktörlere Göre Verilerin İncelenmesi
Uygulanan 29 maddelik Likert türü ölçeğin verileri analiz edildiğinde beş faktörden
oluştuğu belirtilmişti. Bu faktörler ayrı ayrı incelenmiş ve tablolar halinde sunulmuştur.
Şekil 3’te verilen zorluk derecesinin yüzdelik dağılımları grafiğinde belirlenen en yüksek
değer %28,4 idi. Bu nedenle tablolarda, toplam yanıtların %28,4’ü olan 199 yanıt ve
üzerinde olanlar koyu olarak işaretlenmiştir. Bu durum, yorum yapmayı
kolaylaştıracaktır.
Birinci faktör olan konuya yönelik algının ağırlıklı olarak yer aldığı faktörün verileri,
Tablo 7’de görülmektedir.
Tablo 7. Birinci Faktörde Yer Alan Maddelere Verilen Yanıtların Frekans ve Yüzdelik
Dağılımı
Madde
No Madde
Çok Kolay ← → Çok Zo
r
1
f (%)
2
f (%)
3
f (%)
4
f (%)
5
f (%)
Boş
f (%)
Ort
Puan Aralık
13 Günlük hayatta
karşılaşılan bir durum
57
(8,1)
154
(21,9)
125
(17,8)
265
(37,7)
99
(14,1)
2
(0,3) 3,28 Orta

Ünlü Yavaş & Kızılcık
51
olmaması anlamamı
zorlaştırdı.
14
Harcanması gereken
çaba ve zamanın çok
olması zorlanmama
neden oldu.
51
(7,3)
170
(24,2)
180
(25,6)
219
(31,2)
72
(10,3)
10
(1,4) 3,13
Orta
15 Kafa karıştırıcı konular
olduğundan zorlandım.
49
(7,0)
141
(20,1)
147
(20,9)
263
(37,5)
97
(13,8)
5
(0,7) 3,31 Orta
16 Konunun zor olduğu
hakkında önyargılıyım.
74
(10,5)
168
(23,9)
175
(24,9)
194
(27,6)
88
(12,5)
3
(0,4) 3,08 Orta
20
N
ot kaygısı yüzünden
strese girdiğim için
zorlandım.
80
(11,4)
152
(21,7)
149
(21,2)
192
(27,4)
124
(17,7)
5
(0,7) 3,18
Orta
23
Klasik ölçme
kavramından kuantum
mekaniksel ölçmeye
geçiş zor.
53
(7,5)
111
(15,8)
228
(32,5)
226
(32,2)
68
(9,7)
16
(2,3) 3,21
Orta
24 Problemleri çözmek zor. 58
(8,3)
177
(25,2)
163
(23,2)
205
(29,2)
93
(13,2)
6
(0,9) 3,14 Orta
25 Bana saçma/tuhaf
geldiğinden zorlandım.
88
(12,5)
223
(31,8)
176
(25,1)
133
(18,9)
75
(10,7)
7
(1,0) 2,83 Orta
26 Soyut olduğundan
zorlandım.
66
(9,4)
181
(25,8)
177
(25,2)
201
(28,6)
70
(10,0)
7
(1,0) 3,04 Orta
27 Sıkıcı olduğu için
zorlandım.
66
(9,4)
205
(29,2)
188
(26,8)
151
(21,5)
82
(11,7)
10
(1,4) 2,97 Orta
28
Sürekli enerjiden kesikli
enerjiye geçişte
zorlandım.
55
(7,8)
172
(24,5)
217
(30,9)
190
(27,1)
60
(8,5)
8
(1,1) 3,04
Orta
29
Yeni bir algı ve felsefe
gerektirdiğinden anlamak
zor.
60
(8,5)
171
(24,4)
190
(27,1)
205
(29,2)
68
(9,7)
8
(1,1) 3,07
Orta
Ortalamalar 63,1
(9,0)
168,8
(24,0)
176,3
(25,1)
203,7
(29,0)
83,0
(11,8)
7,3
(1,0) 3,11 Orta
Tablo 7 incelendiğinde, öğrencilerin yeni bir algıya gerek duymaları, çaba gerektirmesi,
günlük yaşam ile ilişkilendirememeleri, önyargıları ve kaygıları ile ilişkili maddelerden
oluştuğu görülmüş ve faktöre “Konulara Yönelik Genel Bakış” adı verilmiştir. Birinci

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
52
faktörün genel ortalamasına bakıldığında, “Orta” düzeyde zorlanmanın olduğu
söylenebilir. Ancak, maddelerin üçü hariç tümünde beşli derecelendirmenin zorlanmayı
belirten “4”e doğru yanıtların daha çok yığıldığı görülmektedir. Buradaki maddelerin
büyük çoğunluğunun öğrencilerin klasik fizik ile kuantum fiziği arasındaki farkları
algılamakta, yeni anlayışa uyum sağlamakta zorlanmaları, günlük deneyimlerine
uyarlayamadıkları, fazladan çaba gerektirdiğini düşündükleri, birtakım kaygı ve
önyargılara sahip oldukları görülmektedir. Klasik fizik-modern fizik paradigma
değişiminin ortaya çıkardığı güçlükler ile ilgili maddelerde (Madde 23, 29); fazladan
çaba, zaman ve emek harcama ile ilgili maddede (Madde 14), günlük yaşamda
karşılaşılmamasından kaynaklanan zorlukla ilişkili maddede (Madde 13) ve soyut ve kafa
karıştırıcı olduğu ile ilgili maddelerde (Madde 15, 26) yüksek güçlük düzeyinde (Zor)
yığılma olduğu görülmüştür.
Şekil 4. Birinci Faktör İçin Ortalama Zorluk Derecesinin Dağılımı
Şekil 4’te görüldüğü gibi, birinci faktöre ait öğrencilerin genel zorluk derecelerinin, beşli
derecelendirmede “4”e eğilimli olduğu görülmektedir. Yani, her ne kadar ortalamalar
“Orta” düzeyde bir zorluk olduğunu gösterse de, bu faktörde “Zor”a doğru bir eğilimin
olduğunu söylenebilir.
63,1
168,8 176,3
203,7
83,0
7,3
0
50
100
150
200
250
12345Boş

Ünlü Yavaş & Kızılcık
53
Tablo 8. İkinci Faktörde Yer Alan Maddelere Verilen Yanıtların Frekans ve Yüzdelik
Dağılımı
Madde
No Madde
Çok Kolay ← → Çok Zo
r
1
f (%)
2
f (%)
3
f (%)
4
f (%)
5
f (%)
Boş
f (%)
Ort
Puan Aralık
1 Animasyon ve görseller
ile anlatıldığı için kolay.
122
(17,4)
289
(41,2)
130
(18,5)
88
(12,5)
68
(12,5)
5
(9,7) 2,56 Kolay
2 Tartışma biçiminde
anlatıldığı için kolay.
54
(7,7)
238
(33,9)
211
(30,1)
139
(19,8)
58
(8,3)
2
(0,3) 2,87 Orta
3 Anlatımı açık ve sade
olduğundan kolay.
70
(10,0)
204
(29,1)
177
(25,2)
184
(26,2)
64
(9,1)
3
(0,4) 2,95 Orta
6
Bilim tarihinden
örnekler verildiği için
kolay.
50
(7,1)
240
(34,2)
188
(26,8)
145
(20,7)
71
(10,1)
8
(1,1) 2,92 Orta
9
Yapılmış bir deneyler
üzerinden anlatılması
anlamamı kolaylaştırdı.
110
(15,7)
307
(43,7)
136
(19,4)
74
(10,5)
71
(10,1)
4
(0,6) 2,55 Kolay
22
Konu anlatılırken
yapılan modellemeler
sayesinde anladım.
65
(9,3)
255
(36,3)
171
(24,4)
128
(18,2)
72
(10,3)
11
(1,6) 2,84 Orta
Ortalamalar 78,5
(11,2)
255,5
(36,4)
168,8
(24,0)
126,3
(18,0)
67,3
(9,6)
5,5
(0,8) 2,78 Orta
İkinci faktördeki maddelerin öğretim tekniklerinin kolaylaştırıcı etkisi ile ilgili olduğu
görülmektedir. Bu faktöre “Öğretim Tekniklerinin Etkisi” adı verilmiştir. Tablo 8’de,
konuların anlatım biçimine ilişkin maddelerden oluşan ikinci faktörün genel ortalamasına
bakıldığında, iki madde hariç “Orta” düzeyde zorlanmanın olduğu söylenebilir. Ancak,
maddelerin tümünde “2”ye (“Kolay”a) doğru yanıtların yığıldığı söylenebilir. Buna göre,
öğrencilerin konunun anlatım biçiminin anlamayı kolaylaştırdığını düşündükleri
söylenebilir. Öğretim tekniği ile ilgili olduğu görülen maddelerde çoğunlukla güçlük
düzeyinin düşük olduğu belirlenmiştir.

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
54
Şekil 5. İkinci Faktör İçin Ortalama Zorluk Derecesinin Dağılımı
Şekil 5’te görüldüğü gibi, ikinci faktöre ait öğrencilerin genel zorluk derecelerinin
“2”ye eğilimli olduğu görülmektedir. Yani, her ne kadar ortalamada orta düzeyde bir
zorluk olduğunu gösterse de bu faktörde “Kolay”a doğru eğilimin olduğu söylenebilir.
78,5
255,5
168,8
126,3
67,3
5,5
0
50
100
150
200
250
300
12345Boş

Ünlü Yavaş & Kızılcık
55
Tablo 9. Üçüncü Faktörde Yer Alan Maddelere Verilen Yanıtların Frekans ve Yüzdelik
Dağılımı
Madde
No Madde
Çok Kolay ← → Çok Zo
r
1
f (%)
2
f (%)
3
f (%)
4
f (%)
5
f (%)
Boş
f (%)
Ort
Puan Aralık
4
Atomlarla ilgili konularda
genel sorunum olduğu
için zor.
72
(10,3)
228
(32,5)
189
(26,9)
153
(21,8)
50
(7,1)
10
(1,4) 2,83 Orta
5 Bağıntıları anlayıp akılda
tutmak zor.
48
(6,8)
149
(21,2)
154
(21,9)
243
(34,6)
104
(14,8)
4
(0,6) 3,30 Orta
7 Birimleri çevirmekte
zorlanıyorum.
72
(10,3)
173
(24,6)
153
(21,8)
219
(31,2)
82
(11,7)
3
(0,4) 3,09 Orta
8
Klasik fizik konularında
da genel eksikliklerim
olduğu için zorlandım.
56
(8,0)
148
(21,1)
144
(20,5)
253
(36,0)
100
(14,2)
1
(0,1) 3,28 Orta
11 Parçacıkların dalga
özelliğini anlamak zor.
54
(7,7)
177
(25,2)
188
(26,8)
220
(31,3)
57
(8,1)
6
(0,9) 3,07 Orta
Ortalamalar 60,4
(8,6)
175,0
(24,9)
165,6
(23,6)
217,6
(31,0)
78,6
(11,2)
4,8
(0,7) 3,11 Orta
Üçüncü faktörü oluşturan maddelerin, öğrencilerin matematiksel zorlanmalarına ve
önbilgilerine ilişkin maddelerden oluştuğu görülmektedir. Bu faktöre “Önbilgilerin ve
Becerilerin Etkisi” adı verilmiştir. Tablo 9’da üçüncü faktörün genel ortalamasına
bakıldığında, “Orta” düzeyde zorlanmanın olduğu söylenebilir. Ancak, 4. maddeye
verilen yanıtlar dışındaki tüm yanıtların “4”e doğru yığıldığı görülmektedir. Söz konusu
matematiksel becerilerin ve gerekli önbilgilerin farklı bilgi ve beceriler olması buna
neden olabilir.

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
56
Şekil 6. Üçüncü Faktör İçin Ortalama Zorluk Derecesinin Dağılımı
Şekil 6’da görüldüğü gibi, üçüncü faktöre ait öğrencilerin ortalama zorluk derecelerinde
4’e doğru bir eğilim söz konusudur. Yani, her ne kadar ortalamada orta düzeyde bir zorluk
olduğunu gösterse de bu faktörde “Zor”a doğru eğilimin olduğu söylenebilir.
Tablo 10. Dördüncü Faktörde Yer Alan Maddelere Verilen Yanıtların Frekans ve
Yüzdelik Dağılımı
Madde
No Madde
Çok Kolay ← → Çok Zo
r
1
f (%)
2
f (%)
3
f (%)
4
f (%)
5
f (%)
Boş
f (%)
Ort
Puan Aralık
10
Derse düzenli
giremediğim için
zorlandım.
216
(30,8)
218
(31,1)
91
(13,0)
120
(17,1)
52
(7,4)
5
(0,7) 2,39 Kolay
17
Konuyu
önemsemediğim için
anlamadım.
152
(21,7)
255
(36,3)
154
(21,9)
88
(12,5)
46
(6,6)
7
(1,0) 2,45 Kolay
21
Olayı anlamakla
uğraşmadığım için
anlamadım.
115
(16,4)
228
(32,5)
161
(22,9)
123
(17,5)
65
(9,3)
10
(1,4) 2,70 Orta
Ortalamalar 161,0
(22,9)
233,7
(33,3)
135,3
(19,3)
110,3
(15,7)
54,3
(7,7)
7,3
(1,0) 2,52 Kolay
60,4
175,0 165,6
217,6
78,6
4,8
0
50
100
150
200
250
12345Boş

Ünlü Yavaş & Kızılcık
57
Dördüncü faktörü oluşturan maddelerin, öğrencilerin konuya olan ilgisizliği (kuantum
konularına verdiği önem) ile ilgili maddelerden oluştuğu görülmektedir. Bu faktöre
“Konulara Verilen Önem” adı verilmiştir. Tablo 10’da dördüncü faktörün genel
ortalamasına bakıldığında, “Kolay” düzeyde zorlanmanın olduğu söylenebilir. Ancak, 21.
maddeye verilen yanıtlar “Orta” düzeydedir. Buradan söz konusu maddelerde
“Katılmıyorum” ve “Hiç Katılmıyorum” yanıtının baskın olduğu görülmektedir.
Dolayısıyla, öğrencilerin konuya olan ilgilerinde bir eksiklik olmadığı söylenebilir.
Şekil 7. Dördüncü Faktör İçin Ortalama Zorluk Derecesinin Dağılımı
Şekil 7’de görüldüğü gibi, dördüncü faktöre ait öğrencilerin ortalama zorluk
derecelerinde 2’ye doğru bir eğilim söz konusudur. Yani, ortalamada da olduğu gibi bu
faktörde “Kolay”a doğru eğilimin olduğu söylenebilir.
161,0
233,7
135,3
110,3
54,3
7,3
0
50
100
150
200
250
12345Boş

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
58
Tablo 11. Beşinci Faktörde Yer Alan Maddelere Verilen Yanıtların Frekans ve
Yüzdelik Dağılımı
Madde
No Madde
Çok Kolay ← → Çok Zo
r
1
f (%)
2
f (%)
3
f (%)
4
f (%)
5
f (%)
Boş
f (%)
Ort
Puan Aralık
12 Enerji seviyeleri fikri
tuhaf geliyor.
79
(11,3)
217
(30,9)
169
(24,1)
180
(25,6)
53
(7,5)
4
(0,6) 2,87 Orta
18
Kütlesi olmayan bir
taneciği düşünmek zor
olduğundan fotonu
anlamadım.
89
(12,7)
218
(31,1)
193
(27,5)
160
(22,8)
36
(5,1)
6
(0,9) 2,76 Orta
19
Madde dalgasını hayal
etmek zor olduğundan
zorlandım.
70
(10,0)
208
(29,6)
181
(25,8)
181
(25,8)
57
(8,1)
5
(0,7) 2,92 Orta
Ortalamalar 79,3
(11,3)
214,3
(30,5)
181,0
(25,8)
173,7
(24,7)
48,7
(6,9)
5,0
(0,7) 2,85 Orta
Beşinci faktörü oluşturan maddelerin, konunun öğrencilerin sağduyularıyla uyumsuzluğu
veya öğrencilerin kuantum konularını somutlaştıramamasıyla ilgili maddelerden oluştuğu
görülmektedir. Bu faktöre “Sağduyuyla Uyum” adı verilmiştir. Tablo 11’de beşinci
faktörün genel ortalamasına bakıldığında, “Orta” düzeyde zorlanmanın olduğu
söylenebilir. Ancak yanıtların “Kolay” aralığına doğru eğilimli olduğu da
gözlenmektedir. Bu faktördeki maddelerin öğrencilerin algılarına ve sağduyularına ve
aykırı olması ile ilgili olduğu düşünülürse, 2 yanıtını içeren “Katılmıyorum” yanıtına olan
fazla eğilimin, öğrencilerin konuya ilişkin algılarının sağduyuları ile büyük oranda
çelişmediği anlamına gelebilir.

Ünlü Yavaş & Kızılcık
59
Şekil 8. Beşinci Faktör İçin Ortalama Zorluk Derecesinin Dağılımı
Şekil 8’de görüldüğü gibi, beşinci faktöre ait öğrencilerin ortalama zorluk derecelerinde
2’ye doğru bir eğilim söz konusudur. Yani, ortalamada her ne kadar “Orta” düzeyde bir
sonuç çıkmış olsa da bu faktörde “Kolay”a doğru eğilimin olduğu söylenebilir.
Öğrenim Düzeyi ve Cinsiyete Göre Verilerin Karşılaştırılması
Öğrencilerin yanıtlarının cinsiyete veya öğrenim düzeyine bağlı olarak farklılık gösterip
göstermediği incelenmiştir. Bu amaçla, kadın ve erkek öğrencilerle, lise öğrencilerinin ve
üniversite öğrencilerinin yanıtlarının ortalamaları ayrı ayrı ele alınmıştır.
79,3
214,3
181,0 173,7
48,7
5,0
0
50
100
150
200
250
12345Boş

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
60
Şekil 9. Grupların Ortalama Puanları
Şekil 9’da görüldüğü gibi, grupların ölçeğe verdikleri yanıtların ortalamaları arasında
oldukça küçük farklar vardır. Bu nedenle, verilen yanıtların faktörlere ve faktörlerde yer
alan maddelere göre daha ayrıntılı bir karşılaştırma yapmak yararlı olacaktır. Kadın ve
erkek öğrencilerle, lise öğrencilerinin ve üniversite öğrencilerinin yanıtlarının
ortalamalarının faktörlere göre dağılımı Tablo 12’de verilmiştir.
Tablo 12. Cinsiyete ve Okul Düzeyine Göre Ortalama Puanlar
Faktörler Kadın Erkek Lise Üniversite Genel
Ort. Düzey Ort. Düzey Ort. Düzey Ort. Düzey Ort. Düzey
1. Faktör 3,13 Orta 3,06 Orta 3,16 Orta 3,07 Orta 3,11 Orta
2. Faktör 2,78 Orta 2,80 Orta 3,05 Orta 2,59 Kolay 2,78 Orta
3. Faktör 3,10 Orta 3,13 Orta 3,15 Orta 3,08 Orta 3,11 Orta
4. Faktör 2,43 Kolay 2,66 Orta 2,48 Kolay 2,54 Kolay 2,52 Kolay
5. Faktör 2,85 Orta 2,86 Orta 2,88 Orta 2,83 Orta 2,85 Orta
Genel 2,95 Orta 2,95 Orta 3,04 Orta 2,89 Orta 2,95 Orta
2,95 2,95
3,04
2,89
2,95
2,80
2,85
2,90
2,95
3,00
3,05
3,10
Kadın Erkek Lise Üniversite Genel

Ünlü Yavaş & Kızılcık
61
Tablo 12 incelendiğinde, cinsiyet açısından biri dışında tüm zorluk düzeylerinin “orta”
düzey aralığında olduğu görülmektedir. Yalnızca dördüncü faktörde kadın öğrencilerinin
ortalaması “kolay” düzey aralığında çıkmıştır. Eğitim düzeyi açısından bakıldığında ise,
dördüncü faktörde hem lise hem de üniversite öğrencilerinin “kolay” aralığında yanıtlar
verdiği, ayrıca ikinci faktörde üniversite öğrencilerinin “kolay” aralığında yanıtlar
verdiği, diğer tüm aralıkların “orta” düzeyde olduğu görülmektedir. Bu da göstermektedir
ki, üniversite öğrencileri, konunun öğretim yöntemleri ile ilgili lise öğrencilerine göre
daha az zorluk yaşamaktadır. Ayrıca, kadınların konuya olan ilgisi erkeklerden daha
fazladır denebilir.
Tüm ölçek maddeleri incelendiğinde, lise ve üniversite öğrencilerinin aynı zamanda
kadın ve erkek öğrencilerin faktörlere göre yanıtları arasında anlamlı fark olup olmadığı
MANOVA analizi ile belirlenmiştir. MANOVA çok değişkenli test (Wilks' Lambda:
0,398; p: 0,000), okul türü (Wilks' Lambda: 0,908; p: 0,000) ve cinsiyet (Wilks' Lambda:
0,961; p: 0,000) değişkenleri çerçevesinde incelenmiştir. Söz konusu veriler Tablo 13’te
ve Tablo 14’te sunulmuştur.

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
62
Tablo 13. Öğrenim Düzeyi Grupları İçin MANOVA Sonuçları
1. Faktör 2. Faktör 3. Faktör 4. Faktör 5. Faktör Genel
Lise Üni. Lise Üni. Lise Üni. Lise Üni. Lise Üni. Lise Üni.
N 291 411 291 411 291 411 291 411 291 411 291 411
Ortalama 3,16 3,07 3,05 2,59 3,16 3,08 2,48 2,54 2,89 2,84 3,04 2,89
Std.
Sapma 0,83 0,73 0,91 0,66 0,91 0,74 1,04 0,90 0,99 0,82 0,63 0,56
Serb. Der. 700 700 700 700 700 700
Kareler
Tpl.
(G.içi)
421,512 416,597 463,333 642,811 559,942 243,858
Kareler
Tpl.
(G.arası)
1,423 35,881 0,986 0,528 0,402 3,700
G.içi ort.2 0,60 0,60 0,66 0,92 0,80 0,35
G.arası
ort.2 1,42 35,88 0,99 0,53 0,40 3,70
F 2,36 60,29 1,49 0,58 0,50 10,62
Anlamlılık 0,125 0,00 0,223 0,449 0,479 0,001
Eta Kare 0,003 0,079 0,002 0,001 0,001 0,015
Tablo 13’teki verilere göre, öğrenim düzeyi açısından 2. faktör ve genel sonuçlarda
gruplar arasında anlamlı bir fark belirlenmiştir. Genel sonuçlardaki anlamlı farkın 2.
faktördeki anlamlı farkın yüksek olmasından kaynaklandığı söylenebilir. “Öğretim
Tekniklerinin Etkisi” adındaki 2. faktör için lise öğrencilerinin üniversite öğrencilerine
göre anlamlı olarak daha fazla zorlandıkları bulunmuştur. Buna göre, lisede öğretim
tekniklerinin konunun anlaşılmasını yeterince kolaylaştırmadığı, çeşitli ve kolaylaştırıcı
öğretim teknikleri açısından sorun olduğu söylenebilir.

Ünlü Yavaş & Kızılcık
63
Tablo 14. Cinsiyet Grupları İçin MANOVA Sonuçları
1. Faktör 2. Faktör 3. Faktör 4. Faktör 5. Faktör Genel
K E K E K E K E K E K E
N 461 232 461 232 461 232 461 232 461 232 461 232
Ortalama 3,14 3,06 2,77 2,79 3,11 3,13 2,43 2,66 2,85 2,86 2,95 2,95
Std.
Sapma 0,77 0,79 0,78 0,85 0,79 0,87 0,93 0,99 0,90 0,88 0,60 0,59
Serb. Der. 691 691 691 691 691 691
Kareler
Tpl.
(G.içi)
419,215 446,200 461,942 624,596 555,340 246,493
Kareler
Tpl.
(G.arası)
1,025 0,052 0,077 8,120 0,008 0,000
G.içi ort.2 0,61 0,65 0,67 0,90 0,80 0,36
G.arası
ort.2 1,03 0,05 0,08 8,12 0,01 0,00
F 1,69 0,08 0,11 8,99 0,01 0,01
Anlamlılık 0,194 0,777 0,735 0,003 0,920 0,976
Eta Kare 0,002 0,000 0,000 0,013 0,000 0,000
Tablo 14’teki verilere göre, cinsiyet açısından 4. faktör sonuçlarında gruplar arasında
anlamlı bir fark belirlenmiştir. 4. faktördeki anlamlı fark genel sonuçları etkileyecek
kadar büyük etki büyüklüğüne sahip değildir. “Konulara Verilen Önem” adındaki 4.
faktör için erkek öğrencilerin kadın öğrencilere göre anlamlı olarak daha fazla
zorlandıkları bulunmuştur. Buna göre erkek öğrencilerin kuantum fiziğine giriş
konularına yeterince önem vermediği söylenebilir.

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
64
TARTIŞMA ve SONUÇ
Bulgulardan elde edilen genel sonuçlara göre araştırmaya katılan tüm öğrencilerin 1, 9,
10 ve 17. maddeler dışındaki tüm maddeler için zorluk derecelendirmesi “orta”
aralığındadır. Belirtilen dört maddenin puan ortalaması ise “kolay” aralığındadır. Buna
göre öğrenciler, dersin animasyon, simülasyon (1. madde) ve deneyler üzerinden (9.
madde) anlatılmasını olumlu görmektedir. Öğrencilerin derse düzenli girmesi (10.
Madde) ve konuyu önemsemesi (17. madde) bakımından genel itibariyle bir sorun
olmadığı söylenebilir.
Kuantum fiziğine giriş konularının güçlükleri hakkındaki bulguların faktörlere göre
incelenmesi daha ayrıntılı bilgi sahibi olmamızı sağlamıştır. Ölçeğin birinci faktöründe
kuantum fiziği konularına yönelik algıların bahsedildiği maddeler yer almaktadır.
Kuantum konularının günlük hayatta karşılaşılan durumlar içermemesi fikri, lise ve fen
bilgisi öğretmen adayları tarafından bu faktördeki en yüksek oranda olan güçlük sebebi
olarak görülmektedir. Bunun ardından gelen yüksek güçlük oranı klasik-kuantum
ilişkisini içeren maddelerde görülmektedir. Gerçek dünya, kuantum mekaniksel olması
rağmen bireylerin dünyayı algılaması klasik mekaniksel olduğundan klasik ve kuantum
kavramları birbirine karıştırılmaktadır (Ireson, 1999; Kalkanis, Hadzidaki ve Stavrou,
2003). Levrini ve Fantini (2013) kuantum fiziğinin öğretiminde tarihsel tartışmalardan
yararlanmanın klasik fizikten kuantum fiziğine geçişi kolaylaştıracağını ileri sürmektedir.
Bu çalışmada, öğrenciler kuantum konularının saçma ve sıkıcı olduğu fikrine
katılmamaktadırlar. Öğrenciler bu konuları öğrenmek için çaba ve zaman gerektirdiği
düşüncesine ise katılmaktadır. Konuların soyut olması ile ilgili güçlük için yüksek katılım
oranı da dikkati çekmektedir. Benzer biçimde, başka çalışmalarda da kavramların soyut
oluşundan kaynaklanan sorunlar, diğer fizik konularında da görülen genel bir sorun olarak
görülmektedir (Chen ve Gladding, 2014; Podolefsky ve Finkelstein, 2007).
İkinci faktör, kuantum konularının anlaşılmasına katkı sağladığı düşünülen bazı
yöntemleri içeren maddelerden oluşmaktadır ve öğrenciler bu yöntemler için olumlu
görüş belirtmiştir. Tüm maddeler için yüksek katılım oranı görülmektedir ancak en

Ünlü Yavaş & Kızılcık
65
yüksek katılım oranı “konuların yapılmış bir deney üzerinden anlatılması” düşüncesine
olmuştur. Abhang (2005)’a göre de kuantum fiziği konuları sadece teorik fikirler olarak
değil deneylerin ışığında tartışılmalı ve düşünce deneyleri etkin olarak kullanılmadır.
Vokos, Shaffer, Ambrose ve McDermott (2000), maddenin dalga özelliklerini öğretmek
için girişim deneyinde elde edilen desen üzerinden öğretim yapmış ve bunun öğrencilerin
bu kavramları anlamasına yardımcı olduğunu göstermiştir.
Bu çalışmada öğrencilerin, animasyon, görseller ve modellemelerin konunun
anlaşılmasını kolaylaştıracağı görüşü oldukça yüksek oranda bulunmuştur. Zollman ve
diğerleri (2002), web tabanlı olarak kuantum mekaniğinin görselleştirildiği materyalleri
öğretimde kullanmış ve bazı soyut kavramları öğretmede başarılı olmuştur. Singh (2008),
öğrencilerin kuantum fiziğindeki zorluklarını gidermek için etkileşimli öğretimler yapmış
ve olumlu etkilerini göstermiştir. Kuantum mekaniğine göre atom için çizilmiş tüm
resimler yanlıştır ve kuantum fiziği görselleştirilemez. Kuantum fiziğinde
görselleştirmenin sakıncaları olmasına rağmen, öğretim için oldukça önemli olduğu da
yadsınamaz. Mashhadi ve Woolnough (1999) görselleştirilemeyen kuantum fiziğinin
görselleştirilebilir klasik fizik ile bağdaştırmak için öğretim yaklaşımlarına ihtiyaç
olduğunu belirtmektedir.
Üçüncü faktör kuantum fiziğini öğrenmede matematiksel sorunlar, klasik fizik kavramları
ile ilgili sorunlar gibi önbilgi eksiklikleri ve kavrama ile ilgili zorluklar içeren
maddelerden oluşmaktadır. Öğrenciler, klasik fizik konularında genel eksikliklerinin
olmasının kuantum konularını anlamalarında zorluk oluşturduğu fikrine en yüksek oranda
katılmaktadır. Kuantum konularındaki bağıntılar ve birimleri çevirme gibi zorluklar da
oldukça yüksek orandadır. Bu araştırmadan farklı olarak önceki çalışmada, kuantum
fiziğine giriş konularında matematiksel güçlüklerle ilgili olumlu görüşler belirgin olarak
ortaya çıkmıştı (Kızılcık ve Ünlü Yavaş, 2017). Önceki araştırma fizik öğretmen adayları
ile yapılmıştı ve kuantum fiziğin konuları bakımından bu çalışmanın katılımcılarından
farklı matematiksel işlemlerle karşılaştıkları göz önüne alınmalıdır. Önceki çalışmanın
katılımcıları için kuantum mekaniğinin daha ileri matematiksel işlemleri söz konusudur.
Farklılığın nedeni, önceki çalışmada, fizik öğretmen adaylarının, öğrencilerin, kuantum

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
66
fiziğinin giriş konularının matematiği ile kuantum mekaniğinin matematiğini
karşılaştırmalı olarak betimlemeleri olduğu düşünülebilir.
Dördüncü faktör öğrencilerin konulara yönelik ilgisizliklerini içeren maddelerden
oluşmaktadır. Öğrencilerin bu maddelere verdikleri yanıtlara göre kuantum konularını
önemsedikleri ve ilgisiz olmadıkları söylenebilir.
Beşinci faktör kuantum kavramlarının sağduyuyla uyumsuz yani günlük yaşamda
edindiğimiz deneyimlerle ters gibi görünmesinin oluşturduğu zorlukları içeren
maddelerden oluşmaktadır. Öğrencilerin büyük çoğunluğu için kavramların günlük
deneyimlerle ters olması ile ilgili bir sorun olmadığı görünmektedir. Fakat sonuçların
böyle çıkmasının nedeni, kuantum kavramlarının devrimsel niteliğinin öğrenciler
tarafından algılanmaması olabilir. Yapılan diğer araştırmalarda öğrencilerin kuantum
fiziği ile klasik fizik arasındaki temel farklardan haberdar olmadığı (Görecek Baybars ve
Küçüközer, 2014), kuantum fiziğini küçük parçacıklarla ilgilenen bir fizik dalı olarak
nitelendirdikleri (Didiş ve diğerleri, 2008) görülmüştür. Bu nedenle, kuantum fiziğini
özel durumlar için sınırlayan bir anlayışla, genelleştirmeden kabullendikleri söylenebilir.
Elde edilen veriler cinsiyete göre genel ortalamalar dikkate alınarak değerlendirildiğinde
bir farklılığın olmadığı söylenebilir. Ancak dördüncü faktör için erkeklerin ortalaması
kadınlara oranla daha zor düzeyine yakın çıkmıştır. Buna göre kadınların kuantum
konularına yönelik ilgisi erkeklerden daha fazladır. 4. faktöre ait maddelerin
ortalamalarına bakıldığında ise konulara yönelik ilginin diğer faktörden farklı olarak
kolay derecelendirmesinde olduğu görülmektedir. Konuların anlatım yöntemleri ile ilgili
ikinci faktörde lise öğrencileri ile üniversite öğrencileri arasında farklılık olduğu
görülmektedir. Üniversite öğrencileri konuları öğrenmede çeşitli öğretim yöntemlerinin
katkısı olacağını kabul etmektedir. Lise öğrencileri için oranın düşük olmasının sebebi
lise öğrencilerinin bu yöntemlerle henüz karşılaşmaması olabilir.
Araştırma sonuçları, farklı ve görsel öğretim tekniklerinin yoğun olarak kullanılmasının
öğrencilerin bu konuları kavraması için kolaylaştırıcı olduğunu göstermektedir.
Dolayısıyla öğreticilerin farklı ve görsel açıdan zengin öğretim tekniklerinden

Ünlü Yavaş & Kızılcık
67
yararlanması başarıyı olumlu etkileyebilir. Ayrıca, bu konuların öğretilmesinde
zorlanmayı artırdığı belirlendiği için, gerek matematiksel gerekse klasik fizik konuları ile
ilgili öğrencilerin altyapısındaki eksikliklerin giderilmesine yönelik çalışmalar yapılması
da uygun olacaktır. Gelecekte, bu araştırmada belirlenen faktörlerin ve öğrenmeyi
zorlaştıran unsurların daha derinlemesine inceleneceği araştırmalar yapılabilir.

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
68
KAYNAKLAR
Abhang, R. Y. (2005). Making introductory quantum physics understandable and
interesting. Resonance Journal of Science Education, 10(1), 63-73.
https://doi.org/10.1007/bf02835894
Akarsu, B., Coşkun, H. & Kariper, İ. A. (2011). An investigation on college students’
conceptual understanding of quantum physics topics. Mustafa Kemal
University Journal of Social Sciences Institute, 8(15), 349-362.
Aksakallı, A., Salar, R. & Turgut, Ü. (2016). Modern fizik dersi alan lisans
öğrencilerinin bu ders ile ilgili açığa çıkan kişisel epistemolojik inançları ve
bunların nedenlerinin incelenmesi. Fizik Eğitimi ve Felsefesi, 1(1), 1-17.
Ayene, M., Kriek, J. & Damtie, B. (2011). Wave-particle duality and uncertainty
principle: Phenomenographic categories of description of tertiary physics
students’ depictions. Physical Review Special Topics-Physics Education
Research, 7, 020113-1-13. https://doi.org/10.1103/PhysRevSTPER.7.020113
Büyüköztürk, Ş. (2002). Faktör analizi: Temel kavramlar ve ölçek geliştirmede
kullanımı. Kuram ve Uygulamada Eğitim Yönetimi, 32, 470-483.
Büyüköztürk, Ş. (2016). Sosyal bilimler için veri analizi el kitabı. Ankara: Pegem
Akademi.
Chen, Z. & Gladding, G. (2014). How to make a good animation: A grounded cognition
model of how visual representation design affects the construction of abstract
physics knowledge. Physical Review Special Topics-Physics Education
Research, 10, 010111-1-24.
https://doi.org/10.1103/PhysRevSTPER.10.010111
Çokluk, Ö., Şekercioğlu, G. ve Büyüköztürk, Ş. (2014). Sosyal bilimler için çok
değişkenli istatistik SPSS ve Lisrel uygulamaları. Ankara: Pegem Akademi.
De Leone, C. J. & Oberem, G. E. (2004). Toward understanding student conceptions of
the photoelectric effect. AIPConference Proceedings, 720, 85-88.
https://doi.org/10.1063/1.1807260
Didiş, N., Özcan, Ö. & Abak, M. (2008). Öğrencilerin bakış açısıyla kuantum fiziği:
Nitel çalışma. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 34, 86-94.
Fletcher, P. & Johnston, I. (1999). Quantum mechanics: exploring conceptual change.
Paper presented at the annual meeting National Association for Research in

Ünlü Yavaş & Kızılcık
69
Science Teaching. 10 Mayıs 2017 tarihinde
https://web.phys.ksu.edu/papers/narst/QM_papers.pdf adresinden alınmıştır.
Henriksen, E. K, Berit, B. B., Angell, C., Tellefsen, C. W., Frågåt, T. & Bøe, M. V.
(2014). Relativity, quantum physics and philosophy in the upper secondary
curriculum: challenges, opportunities and proposed approaches. Physics
Education, 49(6), 678-684. https://doi.org/10.1088/0031-9120/49/6/678
Hogarty, K.Y., Hines, C.V., Kromrey, J.D., Ferron, J.M. & Mumfor, K.R. (2005). The
quality of factor solutions in exploratory factor analysis: The influence of
sample size, communality, and overdetermination. Educational and
Psychological Measurement, 65(2), 202-226.
Ireson, G. (1999). A multivariate analysis of undergraduate physics students‘
conceptions of quantum phenomena. European Journal of Physics, 20, 193–
199. https://doi.org/10.1088/0143-0807/20/3/309
Johansson, K. E., & Milstead, D. (2008). Uncertainty in the classroom-teaching
quantum physics. Physics Education, 43(2), 173-179.
https://doi.org/10.1088/0031-9120/43/2/006
Görecek Baybars, M. G. & Küçüközer, H. (2014). Fen bilgisi öğretmen adaylarının
kuantum fiziğine ilişkin kavramsal anlamaları. Muğla Sıtkı Koçman
Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 1(1).
http://dx.doi.org/10.21666/mskuefd.36735
Kaiser, H.F. (1974). An index of factotial simplicity. Psycmetrika, 39(1), 31-36.
Kalkanis, G., Hadzidaki, P. & Stavrou, D. (2003). An instructional model for a radical
conceptual change towards quantum mechanics concepts. Science Education,
87, 257-280. https://doi.org/10.1002/sce.10033
Kızılcık, H. Ş. & Ünlü Yavaş, P. (2017). Pre-service physics teachers’ opinions about
the difficulties in understanding introductory quantum physics topics. Journal
of Education and Training Studies, 5(1), 101-109.
https://doi.org/10.11114/jets.v5i1.2012
Levrini, O. & Fantini, P. (2013). Encountering productive forms of complexity in
learning modern physics. Science & Education, 22, 1895-1910.
https://doi.org/10.1007/s11191-013-9587-4
Manilla, K., Koponen, I. T. & Niskanen, J. A. (2002). Building a picture of students‘
conceptions of wave- and particle-like properties of quantum entities.

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
70
European Journal of Physics, 23, 45-53. https://doi.org/10.1088/0143-
0807/23/1/307
Mashhadi, A. ve Woolnough, B. (1999). Insights into students’ understanding of
quantum physics: visualizing quantum entities. European Journal of Physics,
20, 511-516.
McDermott, L. C. & Redish, E. F. (1999). Resource letter: PER-1: Physics education
research. American Journal of Physics, 67, 755-767.
https://doi.org/10.1119/1.19122
Müller, R. & Wiesner, H. (2002). Teaching quantum mechanics on an introductory
level. American Journal of Physics, 70, 200-209.
https://doi.org/10.1119/1.1435346
Özdamar, K. (2016). Ölçek ve test geliştirme yapısal eşitlik modellemesi. Eskişehir:
Nisan Kitapevi.
Özdemir, E. & Erol, M. (2011). Kuantum Fiziğinde Belirsizlik İlkesi: Hibrit Öğretimin
Akademik Başarıya ve kalıcılığa etkisi. Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 29, 20-
35.
Podolefsky, N. S. & Finkelstein, N. D. (2007). Analogical scaffolding and the learning
of abstract ideas in physics: An example from electromagnetic waves. Physical
Review Special Topics-Physics Education Research, 3, 010109-1-12.
https://doi.org/10.1103/physrevstper.3.010109
Pospiech, G. (2000). Uncertainty and complementarity: The heart of quantum physics.
Physics Education, 35(6), 393-399. https://doi.org/10.1088/0031-
9120/35/6/303
Rebello, N. S. & Zollman, D. (1999). Conceptual understanding of quantum mechanics
after using hands-on and visualizatıon instructional materials. Papers
presented at the annual meeting National Association for Research in Science
Teaching. 10 Mayıs 2017 tarihinde
https://web.phys.ksu.edu/papers/narst/QM_papers.pdf adresinden alınmıştır.
Sayer, R., Maries, A. & Chandralekha, S. (2017). Quantum interactive learning tutorial
on the double-slit experiment to improve student understanding of quantum
mechanics. Physical Review Physics Education Research, 13, 010123-1-23.
Singh, C. (2008). Interactive learning tutorials on quantum mechanics. American
Journal of Physics, 76(4), 400-405. https://doi.org/10.1119/1.2825387

Ünlü Yavaş & Kızılcık
71
Steinberg, R. N., Oberem, G. E. & McDermott, L. C. (1996). Development of a
computer‐based tutorial on the photoelectric effect. American Journal of
Physics, 64, 1370-1379. https://doi.org/10.1119/1.18360
Şen, A. İ. (2002). Fizik öğretmen adaylarının kuantum fiziğinin temeli sayılan kavram
ve olayları değerlendirme biçimleri. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü Dergisi, 4, 76-85.
Şencan, H. (2005). Sosyal ve davranışsal ölçümlerde güvenilirlik ve geçerlilik. Ankara:
Seçkin Yayıncılık.
Tabachnick, B.G. & Fidell, L.S. (2013). Çok değişkenli istatistiklerin kullanımı. 6.
Baskıdan Çeviri Editörü: Mustafa Baloğlu. Ankara: Nobel Akademik
Yayıncılık.
Tavşancıl, E. (2014). Tutumların ölçülmesi ve SPSS ile veri analizi. (5. Basım) Ankara:
Nobel Yayıncılık.
Tezbaşaran, A.A. (2008). Likert tipi ölçek hazırlama kılavuzu. (Üçüncü sürüm) e-Kitap,
Mersin.
Thacker, B. A. (2003). A study of the nature of students’ models of microscopic
processes in the context of modern physics experiments. American Journal of
Physics, 71, 599-606. https://doi.org/10.1119/1.1566431
Vokos, S., Shaffer, P.S., Ambrose, B.S. & McDermott, L.C. (2000). Student
understanding of the wave nature of matter: Diffraction and interference of
particles. American Jornal of Physics, 68, S42-S51.
https://doi.org/10.1119/1.19519
Yıldız, A. & Büyükkasap, E. (2011a). Öğretmen adaylarının belirsizlik ilkesini anlama
düzeyleri ve öğrenme amaçlı yazmanın akademik başarıya etkisi. Türk Fen
Eğitimi Dergisi, 8(4), 134-148.
Yıldız, A. & Büyükkasap, E. (2011b). Öğretmen Adaylarının Fotoelektrik Olayını
Anlama Düzeyleri ve Öğrenme Amaçlı Yazmanın Başarıya Etkisi. Kuram ve
Uygulamada Eğitim Bilimleri, 11(4), 2259-2274.
Zollman, D. A., Rebello, S., & Hogg, K. (2002). Quantum mechanics for everyone:
Hands-on activities integrated with technology. American Journal of Physics,
70, 252-259. https://doi.org/10.1119/1.1435347

Öğrencilerin Kuantum Fiziğine Giriş Konularında…
72
SUMMARY
The difficulties have often been identified based on the students’ answers to quantum
physics questions in the studies that investigate student difficulties related to quantum
physics. Although there are many studies in the literature that investigate the causes of
the physical difficulties of students, studies in which the reasons for the students get
difficulties related to quantum physics were asked again to the students were not found
much. The aim of this study is to determine the frequency of causes of get difficulty of
high school and university students in the topics of introduction to quantum physics.
The study was initiated by using data of a qualitative study that was made by researchers
before. In the previous study, participants were interviewed about the difficulty or
easeness of the topics: Black Body Radiation, Photoelectric Effect, Compton Event,
Atomic Spectrum, Bohr Atom Model, Wave and Particle Character of Light, Wave
Characteristics of Particles, Double Slit Experiment with Electrons and the Uncertainty
Principle. 40 views from the qualitative analysis of these interviews were edited and
turned into materials of a 5 level Likert type scale after expert opinion. If the item reports
convenience, this score is reversed. The maximum contribution to the stated difficulty for
each item was 5.
The scale was applied to 702 participants in total, including 411 science teacher
candidates in different five universities and 291 high school students who had taken
courses of introductory quantum physics in different five high schools.
Data were first analyzed with an explanatory factor and then by confirmatory factor
analysis. Some items were removed from the scale. 29 items remained backward.
Reliability of the scale was respectively found; 0.890 for factor 1; 0,768 for factor 2;
0.753 for factor 3; 0.698 for factor 4 and 0.689 for factor 5.
The first factor of the scale contains the materials on which the perceptions of quantum
physics are mentioned. The idea that quantum topics do not have situations that are
encountered in daily life is the highest difficulty in this factor. Other high difficulty rates
are seen in materials containing classical-quantum interrelation. Students have an idea
that they need time and effort to learn about these topics. The second factor consists of
items containing some methods thought to contribute to the understanding of quantum
issues. Students expressed positive views on these methods. High participation rates are
seen for all items, but the highest participation rate has been for "telling the story through
an experiment" thought. The third factor consists of prior knowledge deficiency and
difficulties in understanding such as mathematical problems when learning quantum
physics and problems with classical physics concept. Students are involved at the highest
level in the idea that general deficiencies in classical physics make it difficult to

Ünlü Yavaş & Kızılcık
73
understand the quantum physics subjects. The fourth factor consists of the items which
include the students' indifference towards the subjects. It can be said that the students
consider the quantum issues and they are not indifferent according to the answers given
to these items. The fifth factor consists of items that contain the difficulties that quantum
concepts seem inconsistent with common sense and opposite to the experiences we have
in daily life. It seems that there is no question that the concepts are in contradiction to
everyday experience for the vast majority of students.
It can be said that there is no difference when evaluating the obtained data considering
the general average according to gender. Women's interest in quantum issues is more
than men. University students acknowledge that various teaching methods will contribute
to learning subjects. It is possible that high school students do not yet meet these methods
and it can be the reason of low ratio.