Determination of the Knowledge Awareness and Misconceptions of Sixth Grade Students about the Cell With Four Tier Test

Abstract

In this study, the purpose is to determine the misconceptions and knowledge awareness of sixth grade students about the cell by using four tier Cell Conceptual Measuring Tool (CCMT). The study was conducted with 388 (184 female and 204 male) students studying at a state middle school in Izmir city center. In the analysis of the data, descriptive statistical techniques were used. According to the results obtained, it was determined that the students had low conceptual understanding rates about the cell. In the other hand, it has been determined that students respond confidently to concepts that are incompatible with scientific facts as a result of analysis of student responses based on confidence levels. In this context, ten different misconceptions have been identified, four of them are strong-level and six are intermediate-level. As a result, the presence of strong-level misconceptions within the identified misconceptions indicates that there are misconceptions which are more tightly adhered to the cognitive structure of the students.

Keywords

• Knowledge Awareness,Misconception,Sixth Grade,:Four Tier Test,The Cell

Altıncı Sınıf Öğrencilerinin Hücre Konusundaki Bilgi Farkındalıkları İle Kavram Yanılgılarının Dört Aşamalı Test İle Belirlenmesi

Abstract

Bu araştırmada altıncı sınıf öğrencilerinin hücre bölünmeleri konusundaki bilgi farkındalıkları ile sahip oldukları kavram yanılgılarının belirlemesi amaçlanmıştır. Araştırma, İzmir şehir merkezindeki bir devlet okulunda öğrenim gören 388 (184’ü kız, 204’ü erkek) ortaokul öğrencisi ile yürütülmüştür. Öğrencilerin hücre konusundaki bilgi farkındalıkları ile kavram yanılgılarının tespitinde Hücre Kavramsal Ölçme Aracı (HKÖA) kullanılmıştır. Verilerin analizinde ise betimsel istatistik tekniklerinden yararlanılmıştır. Elde edilen bulgular, öğrencilerin hücre konusunda düşük kavramsal bilgi düzeyine sahip olduklarını göstermiştir. Diğer yandan öğrenci yanıtlarının güven düzeylerine dayalı analizi neticesinde öğrencilerin bilimsel gerçeklerle uyuşmayan kavramlara kendilerinden emin şekilde yanıt verdiği belirlenmiştir. Bu bağlamda dördü güçlü düzeyli, altısı orta düzeyli olmak üzere on kavram yanılgısı tespit edilmiştir. Sonuç olarak, belirlenen kavram yanılgıları içerisinde yer alan güçlü düzeyli yanılgıların varlığı öğrencilerin bilişsel yapısına daha sıkı tutunan kavram yanılgılarının bulunduğuna işaret etmektedir.

Keywords

• Altıncı Sınıf,Bilgi Farkındalığı,Hücre,Kavram Yanılgısı,Dört Aşamalı Test,Kavram Yanılgısı

References

1. Alıcı, D., Başol, G., Çakan, M., Kan, A., Karaca, E., Özbek, Ö.Y. & Yaşar, M. (2011) Eğitimde ölçme ve değerlendirme. Ankara: Pegem Akademi Yayınları.
2. Allen, M. (2014). Misconceptions in primary science. McGraw-Hill Education (UK).
3. Bahar, M. (2003). Biyoloji eğitiminde kavram yanılgıları ve kavram değişim stratejileri. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 3(1), 27-64.
4. Baki, A. (1999). Cebirle ilgili işlem yanılgılarının değerlendirilmesi. III. Fen Bilimleri Eğitimi Sempozyumu. Trabzon: Karadeniz Teknik Üniversitesi, 23-25 Eylül 1998, 46-55.
5. Büyüköztürk, Ş., Çakmak, E. K., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş. ve Demirel, F. (2014). Bilimsel araştırma yöntemleri (17. Baskı). Ankara: Pegem Yayınları.
6. Caleon, I., & Subramaniam, R. (2010a). Development and application of a three‐tier diagnostic test to assess secondary students’ understanding of waves. International Journal of Science Education, 32(7), 939-961.
7. Caleon, I., & Subramaniam, R. (2010b). Do students know what they know and what they don’t know? Using a four-tier diagnostic test to assess the nature of students’ alternative conceptions. Research in Science Education, 40, 313–337.
8. Cavas, B. & Kesercioglu, T. (2010). A qualıtatıve study on student’ understandıng and mısconceptıons regardıng the lıvıng cell. e-Journal of New World Sciences Academy 5(1), 321-331.

9. Clément, P. (2007). Introducing the cell concept with both animal and plant cells: A historical and didactic approach. Science & Education, 16(3-5), 423-440.
10. Çepni, S., Ürey, M. ve Çil, E. (2009). Kavramsal değişimi sağlamada hücre konusuna yönelik geliştirilen web destekli etkinliklerin kavram yanılgıları üzerine etkisi. 3. Uluslararası Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Sempozyumu. Trabzon:Karadeniz Teknik Üniversitesi, 7-9 Ekim 2009.
11. Davis, B. G. (1997). Misconceptions as barriers to understanding science. Science teaching reconsidered: A hand book. Washington, DC: National Academy, 27-32.
12. Driver, R., & Easley, J. (1978). Pupils and paradigms: A review of literature related to concept development in adolescent science students. Studies in Science Education, 5, 61-84.
13. Dreyfus, A., & Jungwirth, E. (1988). The cell concept of 10th graders: curricular expectations and reality. International Journal of Science Education, 10(2), 221-229.
14. Duit, R., & Treagust, D. F. (2003). Conceptual change: A powerful framework for improving science teaching and learning. International journal of science education, 25(6), 671-688.
15. Ecevit, T., & Şimşek, P. Ö. (2017). Öğretmenlerin Fen Kavram Öğretimleri, Kavram Yanılgılarını Saptama ve Giderme Çalışmalarının Değerlendirilmesi. İlköğretim Online, 16(1), 129-150.
16. Flores, F., Tovar, M. E., & Gallegos, L. (2003). Representation of the cell and its processes in high school students: an integrated view. International Journal of Science Education, 25(2), 269-286.
17. Gençer, Z. (2006). İlköğretim öğrencilerinin (6., 7., ve 8. Sınıflar) hücre konusundaki kavram yanılgılarının tespiti üzerine bir araştırma. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü. Ankara.
18. Gilbert, J. K. (1977). The study of student misunderstandings in the physical sciences. Research in Science Education, 7(1), 165-171.
19. Griffard, P. B., & Wandersee, J. H. (2001). The two-tier instrument on photosynthesis: What does it diagnose? International Journal of Science Education, 23, 1039–1052.
20. Gurel, D. K., Eryılmaz, A., & McDermott, L. C. (2015). A review and comparison of diagnostic ınstruments to ıdentify students' misconceptions in science. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 11(5), 989-1008.
21. Güler, T.D. (2011). 6.Sınıf fen ve teknoloji dersindeki “hücre ve organelleri” konusunun eğitsel oyun yoluyla öğretilmesinin öğrencilerin akademik başarısına etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Atatürk Üniversitesi, Erzurum.
22. Güneş, T., Dilek, N. Ş., Demir, E. S., Hoplan, M., & Çelikoğlu, M. (2010). Öğretmenlerin kavram öğretimi, kavram yanılgılarını saptama ve giderme çalışmaları üzerine nitel bir araştırma. International Conference on New Trends in Education and Their Implications, 11 (13) 936-944, Ankara, 11-13 Kasım 2010.
23. Hailegebriel, G. (2014). Students’ Misconceptions about cell biology and cell division: the case of kelafo secondary and preparatory school, somali region, ethiopia. Unpublished doctoral dissertation, Haramaya University, Ethiopia.
24. Halloun, I. A., & Hestenes, D. (1985). The initial knowledge state of college physics students. American journal of Physics, 53(11), 1043-1055.
25. Hasan, S., Bagayoko, D., & Kelley, E. L. (1999). Misconceptions and the certainty of response index (CRI). Physics education, 34(5), 294-299.
26. Hasiloglu, M. A., & Eminoglu, S. (2017). Identifying Cell-Related Misconceptions among Fifth Graders and Removing Misconceptions Using a Microscope. Universal Journal of Educational Research, 5(n12B), 42-50.
27. Hashweh, M. (1988). Descriptive studies of students' conceptions in science. Journal of Research in Science Teaching, 25(2), 121-134.
28. Helm, H. (1980). Misconceptions in physics amongst South African students. Physics Education, 15(2), 92-105.
29. Hermita, N., Suhandi, A., Syaodih, E., Samsudin, A., Johan, H., Rosa, F., ... & Safitri, D. (2017). Constructing and Implementing a Four Tier Test about Static Electricity to Diagnose Pre-service Elementary School Teacher’Misconceptions. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 895, No. 1, p. 012167). IOP Publishing.
30. Kaltakçı, D. (2012). Development and application of a four-tier test to assess pre-service physics teachers misconceptions about geometrical optics. Unpublished doctoral dissertation. Middle East Technical University, Ankara.
31. Kaltakci-Gurel, D., Eryilmaz, A., & McDermott, L. C. (2017). Development and application of a four-tier test to assess pre-service physics teachers’ misconceptions about geometrical optics. Research in Science & Technological Education, 35(2), 238-260.
32. Karasar, N. (2009). Bilimsel araştırma yöntemi (20. Baskı). Ankara: Nobel Yayın Dağıtım.
33. Milli Eğitim Bakanlığı (MEB) (2013). İlköğretim kurumları (ilkokullar ve ortaokullar) fen bilimleri dersi (3,4,5,6,7,8. sınıflar) öğretim programı. Ankara: Millî Eğitim Bakanlığı, Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
34. Kawalkar, A., & Vijapurkar, J. (2009). What do cells really look like? Children’s resistance to accepting a 3-d model. In Proceedings of epiSTEME 3, International conference to review research in Science, Technology and Mathematics Education (pp. 187-193).
35. Kaynar, D. (2007). The effect of 5E learning cycle approach on sixth grade students’ understanding of cell concept, attitude toward science and scientific epistemological beliefs. Unpublished master thesis. Middle East Technical University, Ankara.
36. Kırık, Ö. T., & Kaya, H. (2014). A Qualitative Study Concerning the 6th Grade Students' Conceptual Structures about the Cell Concept. International Online Journal of Educational Sciences, 6(3). 737-760.
37. Klopfer, L. E., Champagne, A. B., & Gunstone, R. F. (1983). Naive knowledge and science learning. Research in Science & Technological Education, 1(2), 173-183.
38. Köse, E.Ö. (2014). Hücre ve organellerin öğretiminde kavram haritalarının kullanılması . Uluslar arası Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 3(1), 116-121.
39. Kürkcü, E. (2016). Lise 1. sınıf biyoloji dersi “canlının temel birimi hücre” konusunun öğretiminde 5e modelinin öğrenci başarısı ve tutumuna etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Gazi Üniversitesi, Ankara.
40. Ormancı, Ü., & Balım, A. G. (2016). The determınatıon of scıence teacher candıdates'ıdeas on cell subject through drawıng method. The Online Journal of New Horizons in Education-April, 6(2), 112-123.
41. Osborne, R., & Freyberg, P. (1985). Learning in Science. The Implications of Children's Science. Heinemann Educational Books, Inc., 70 Court Street, Portsmouth, NH 03801.
42. Önel, A., Yüce, Z. & Yeşilyurt, D. (2015a). Öğrenci çizimleri yoluyla ortaöğretim öğrencilerinin hücre konusundaki kavramsal bilgi düzeylerinin belirlenmesi. Caucasian Journal of Science, 1(1). 6-17.
43. Önel, A., Yüce, Z. & Yeşilyurt, D. (2015b). Fen bilgisi öğretmen adaylarının hücre konusundaki kavramsal bilgi düzeylerinin çizimler yoluyla belirlenmesi. Caucasian Journal of Science, 1(1). 32-43.
44. Peşman, H., & Eryılmaz, A. (2010). Development of a three-tier test to assess misconceptions about simple electric circuits. The Journal of Educational Research, 103(3), 208-222.
45. Pfundt, H., & Duit, R. (1991). Bibliography: Students’ alternative frameworks and science education. Kile, Germany: University of Kiel Institute for Science Education.
46. Sreenivasulu, B., & Subramaniam, R. (2013). University students’ understanding of chemical thermodynamics. International Journal of Science Education, 35(4), 601-635.
47. Stewart, J., & Dale, M. (1990). Students' alternate views of meiosis. The American Biology Teacher, 52(4), 228-232.
48. Tambo, E. M. Z., Mukaro, J. P., & Mahaso, J. (2003). Some misconceptions on cell structure and function held by a-level biology students: ımplications for curriculum development. Zimbabwe Journal of Educational Research, 15(2), 122-131.
49. Tan, K. C. D., Goh, N. K., Chia, L. S., & Treagust, D. F. (2002). Development and application of a two‐tier multiple choice diagnostic instrument to assess high school students' understanding of inorganic chemistry qualitative analysis. Journal of research in Science Teaching, 39(4), 283-301.
50. Taşlıdere, E. (2016). Development and use of a three-tier diagnostic test to assess high school students’ misconceptions about the photoelectric effect. Research in Science & Technological Education, 34(2), 164-186.
51. Taştan Kırık, Ö., & Kaya, H. (2014). 6. sınıf öğrencilerinin hücre konusundaki kavramsal yapıları hakkında nitel bir çalışma. International Online Journal of Educational Sciences, 6, 737-760.
52. Treagust, D. F. (1985). Dıagnostıc tests to evaluate student mısconceptıons ın scıence. Science Education Association of Western Australia: Western Australian College of Advanced Education, Perth, October 1984, 17.
53. Treagust, D. F. (1988). Development and use of diagnostic tests to evaluate students’ misconceptions in science. International journal of science education, 10(2), 159-169.
54. Trowbridge, J. E., & Mintzes, J. J. (1985). Students’ alternative conceptions in animal classification. School Science and Mathematics, 85(4), 304-316.
55. Tsai, C. C., & Chou, C. (2002). Diagnosing students' alternative conceptions in science. Journal of computer assisted learning, 18(2), 157-165.
56. Uğur, U.K. (2010). Lise öğrencilerinin sindirim sistemi ile ilgili kavram yanılgılarının iki aşamalı testler ile tespit edilmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Selçuk Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Konya.
57. Watts, M. 1981, Exploring pupils' alternative frameworks using the interview-aboutinstances method. Proceedings of the International Workshop on Problems Concerning Students' Representation of Physics and Chemistry Knowledge, Ludwigsburg, West Germany, pp. 365—386..
58. Watts, D. M. (1983). A study of alternative frameworks in school science. Unpublished doctoral dissertation. University of Surrey.
59. Wessel, W. (1999). Knowledge construction in high school physics: A study student teacher interaction. Saskatchewan School Trustees Association Research Centre Report.
60. Wuttiprom, S., Sharma, M. D., Johnston, I. D., Chitaree, R., & Soankwan, C. (2009). Development and use of a conceptual survey in introductory quantum physics. International Journal of Science Education, 31(5), 631-654.
61. Yakışan, M. (2008). Biyoloji öğretiminde bilgisayar animasyonlarının kullanımının öğrencilerin başarı, tutum ve kavram yanılgıları üzerine etkisi. Yayımlanmamış doktora tezi. Gazi Üniversitesi, Ankara.
62. Yüce, Z., Önel, A. & Bekis, E. S. (2016). Öğrenci çizimleri yoluyla ortaokul öğrencilerinin hücre konusundaki kavramsal bilgi düzeylerinin belirlenmesi. Mersin Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 12(2). 616-625.