KNOWLEDGE AND EXPERIENCE OF SCIENCE TEACHERS WITH REGARD TO ARGUMENTATION-BASED SCIENCE LEARNING

Abstract

The aim of this study was to examine the views of science teachers with regard to Argumentation-Based Science Learning (ABSL). The research was designed using a phenomenographic research approach. The research data were obtained from a sample of science teachers in in the eastern Mediterranean region. in the 2017-2018 academic year. Seven science teachers participated in the study. Data were obtained through an open-ended questionnaire and a semi-structured interview. The data were analyzed in the follow-up using open and axial coding. Based on the findings, it was determined that teachers' perceptions of ABSL mostly consist of components of Toulmin’s argument model. In addition, most of the science teachers who participated in the research stated that they applied ABLS, while some stated that they did not. However, in general, science teachers, teachers who are both practicing and not practicing, find ABSL useful, and think that it contributes to development of students. In addition, it was determined that there is a difference in the teachers' opinions with regard to which grade levels ABLS is most appropriate for. Morover, with regard to the ABSL process, in the beginning of the problems caused by teachers, teachers have shown that they need to be prepared, among the problems caused by the students, teachers have shown that the students' being hardliner and that they were not cognitively ready. The teachers also stated that it was difficult to apply ABSL in classrooms with large numbers of students. In addition, problems arose among students due to the negativity resulting from the misrepresentation of the “discussion” culture in social media programs.

Keywords

• Argumentation-based science learning,science education,phenomenography

FEN BİLİMLERİ ÖĞRETMENLERİNİN ARGÜMANTASYON TABANLI BİLİM ÖĞRENMEYE YÖNELİK BİLGİ VE DENEYİMLERİ

Abstract

Bu araştırmada fen bilimleri öğretmenlerinin Argümantasyon Tabanlı Bilim Öğrenmeye (ATBÖ) ilişkin görüşleri incelenmiştir. Bu amaç doğrultusunda araştırma fenomenografik araştırma desenine göre tasarlanmıştır. Araştırmanın çalışma grubunu Doğu Akdeniz bölgesindeki bir il merkezinde görev yapan yedi fen bilimleri öğretmeni oluşturmaktadır. Araştırma verileri açık uçlu anket formu ve yarı yapılandırılmış görüşmeler yoluyla elde edilmiştir. Elde edilen veriler açık kodlama ve takibinde eksenel kodlama ile çözümlenmiştir. Sonuç olarak öğretmenlerin ATBÖ algılarının büyük ölçüde Toulmin (1958)’in argüman modelindeki bileşenlerden oluştuğu belirlenmiştir. Bunun yanında araştırmaya katılan çoğu fen bilimleri öğretmeni ATBÖ’yü uyguladığını belirtirken, az sayıda öğretmen ise uygulamadığını belirtmiştir. Uygulamayan öğretmenler de dahil olmak üzere genel olarak öğretmenler; ATBÖ’yü yararlı bulmakta ve öğrencilerin bilimsel süreç, analitik düşünme, takım çalışması ve iletişim becerilerine katkısı olduğunu düşünmektedirler. Bunların yanısıra ATBÖ’nün hangi sınıf düzeylerinde daha kullanışlı bir yaklaşım olduğuna yönelik görüşlerde farklılık olduğu belirlenmiştir. Diğer taraftan öğretmenler; ATBÖ sürecinde öğretmen kaynaklı sorunların başında ön hazırlıklı olmayı gerektirmesini belirtirken, öğrenci kaynaklı sorunlar arasında; sınıf düzeyleri ve öğrenci özelliklerine bağlı olarak öğrencilerin sabit fikirli olduğunu ve bilişsel hazırbulunuşluklarının yeterli olmadığını belirtmişlerdir. Ayrıca öğretmenler sınıf içi ve dışı faktörler olarak ATBÖ’nün sınıf mevcudu fazla olan dersliklerde uygulanmasının zor olduğunu ve sosyal medyada yer alan programlarda "tartışma" kültürünün öğrencilere yanlış yansıtılmasının olumsuzluklarını dile getirmişlerdir.

Keywords

• Argümantasyon tabanlı bilim öğrenme,fenomenografi,fen eğitimi

References

1. Åkerlind, G. (2005). Variation and commonality in phenomenographic research methods. High. Educ. Res. Dev. 24, 321–334.
2. Åkerlind, G. S. (2012). Variation and commonality in phenomenographic research methods. Higher education research & development, 31(1), 115-127.
3. Ayas, A., Çepni, S., Ayvacı, Ş.H. (2014). Fen bilimleri derslerinde öğrencileri aktif kılan yöntem, teknik ve modellemeler, Salih Çepni Ed., Kuramdan Uygulamaya Fen ve Teknoloji Öğretimi. (s. 234-266). 11. Baskı Ankara: Pegem Akademi
4. Aydın, Ö., & Kaptan, F. (2014). Fen-teknoloji öğretmen adaylarının eğitiminde argümantasyonun biliş üstü ve mantıksal düşünme becerilerine etkisi ve argümantasyona ilişkin görüşler. Eğitim Bilimleri Araştırmaları Dergisi, 4(2), 163-188.
5. Bağ, H., & Çalık, M. (2017). İlköğretim düzeyinde yapılan argümantasyon çalışmalarına yönelik tematik içerik analizi. Eğitim ve Bilim, 42(190), 393–404.
6. Bruce, C. (1997). The seven faces of ınformation literacy. Adelaide: Auslib Press.
7. CCSSO. (2010). Common core state standards for English language arts & literacy in history/social studies, science, and technical subjects. Council of Chief State School Ofcers, Washington DC. http://www.corestandards.org/assets/CCSSI_ ELA%20Standards.pdf den alındı.
8. Cebrián-Robles, D., Franco-Mariscal, A. J., & Blanco-López, Á. (2018). Preservice elementary science teachers’ argumentation competence: impact of a training programme. Instructional Science, 46(5), 789-817.

9. Charmaz, K. (2014). Constructing grounded theory (2nd ed.). London: Sage Publication.
10. Choi, A., Seung, E., & Kim, D. (2019). Science Teachers’ Views of Argument in Scientific Inquiry and Argument-Based Science Instruction. Research in Science Education, 1-18. Doi: 10.1007/s11165-019-9861-9
11. Choi, G. E., & Cha, H. (2018). Analysing the differences in the patterns of their decision-making and personalities of discourses for socio-scientific ıssues as argumented by pre-service biology teachers. Journal of The Korean Association For Science Education, 38(5), 739-751.
12. Çepni, S., & Çil, E. (2016). Fen bilimleri dersi öğretim programı (Tanıma, Planlama, Uygulama ve TEOG ile ilişkilendirme. İlkokul ve ortaokul öğretmen el kitabı. Ankara: Pegem Akademi.
13. Çinici, A., Özden, M., Akgün, A., Herdem, K., Deniz, Ş. M., & Karabiber, H. L. (2014). Kavram karikatürleriyle desteklenmiş argümantasyon temelli uygulamaların etkinliğinin incelenmesi. Adıyaman Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 2014(18), 571-596.
14. Demiral, Ü., & Çepni, S. (2018). Examining argumentation skills of preservice science teachers in terms of their critical thinking and content knowledge levels: an example using GMOs. Journal of Turkish Science Education, 15(3), 128-151.
15. Demircioğlu, T. & Uçar, S. (2014). Akkuyu nükleer santrali konusunda üretilen yazılı argümanların incelenmesi. İlköğretim Online, 13(4), 1373-1386
16. Duschl, R.A. (2008). Science education in 3 part harmony: Balancing conceptual, epistemic and social goals. Review of Research in Education, 32, 268–291.
17. Duschl, R.A., & Osborne, J. (2002). Supporting and promoting argumentation discourse in science education. Studies in Science Education, 38, 39-72
18. Evagorou, M., & Dillon, J. (2011). Argumentation in the teaching of science. In D. Corrigan, J. Dillon, & R. Gunstone (Eds.), The professional knowledge base of science teaching (pp. 189–204). New York: Springer.
19. Fishman, B. J., Marx, R. W., Best, S., & Tal, R. T. (2003). Linking teacher and student learning to improve professional development in systemic reform. Teaching and Teacher Education, 19, 634–658.
20. González-Howard, M., & McNeill, K. L. (2019). Teachers' framing of argumentation goals: Working together to develop individual versus communal understanding. Journal of Research in Science Teaching, 56(6), 821-844.
21. Gultepe, N., & Kılıç, Z. (2015). Effect of scientific argumentation on the development of scientific process skills in the context of teaching chemistry. International Journal of Environmental and Science Education, 10(1), 111–132.
22. Gülen, S., & Yaman, S. (2018). Altıncı sınıf öğrencilerinin FeTeMM tabanlı ATBÖ yaklaşımı etkinlikleri hakkındaki görüşleri. OPUS Uluslararası Toplum Araştırmaları Dergisi, 8(15), 1293-1322.
23. Günel, M., Kıngır, S., & Geban, Ö. (2012). Argümantasyon tabanlı bilim öğrenme (ATBÖ) yaklaşımının kullanıldığı sınıflarda argümantasyon ve soru yapılarının incelenmesi. Eğitim ve Bilim, 37(164), 317-330.
24. Güzel, B.Y., Erduran, S., & Ardaç, D. (2009). Aday kimya öğretmenlerinin kimya derslerinde bilimsel tartışma (argümantasyon) tekniğini kullanımları. Boğaziçi Üniversitesi Eğitim Dergisi, 26(2), 33-48.
25. Han, F., & Ellis, R. A. (2019). Using phenomenography to tackle key challenges in science education. Frontiers in psychology, 10, 1-10.
26. Hiğde, E., & Aktamış, H. (2017). Fen bilgisi öğretmen adaylarının argümantasyon temelli fen derslerinin incelenmesi: Eylem araştırması. İlköğretim Online, 16(1): 89-113,
27. İnam, A., & Güven, S. (2019). Argümantasyon yönteminin kullanıldığı deneysel çalışmaların analizi: bir meta-sentez çalışması. The Journal of International Lingual Social and Educational Sciences, 5(1), 155-173.
28. Jiménez-Aleixandre, M.P., Rodriguez, A.B., & Duschl, R.A. (2000). BDoing the lesson^ or Bdoing science^: argument in high school genetics. Science Education, 84(6), 757–792.
29. Kaçar, S., & Balım, A.G. (2018). An activity related to the use of argumentation-driven ınquiry methods in electricity energy topic. Journal of Inquiry Based Activities, 8(2), 127-149.
30. Kariper, İ. A., Akarsu, B., Slısko, J., Corona, A., & Radovanovic, J. (2014). Fen ve teknoloji öğretmenlerinin argümantasyon tabanlı bilim öğrenme becerileri. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, 30(3), 174-179.
31. Kim, E., & Pak, S.J. (2002). Students do not overcome conceptual difficulties after solving 1000 traditional problems. American Journal of Physics, 70(7), 759-765.
32. Kuhn, D. (1991). The skills of argument. Cambridge, UK: Cambridge University Press
33. Kvale, S. (1996). InterViews: An introduction to qualitative research interviewing. Thousand Oaks, CA: Sage.
34. Lee, S. T., & Lin, H. S. (2005). Using argumentation to investigate science teachers' teaching practices: The perspective of instructional decisions and justifications. International Journal of Science and Mathematics Education, 3(3), 429-461.
35. Liu, S., & Roehrig, G. (2019). Exploring science teachers’ argumentation and personal epistemology about global climate change. Research in Science Education, 49(1), 173-189.
36. Marton, F. (1994). Phenomenography. In T. Husén & T. N. Postlethwaite (Eds.), The international encyclopedia of education (2nd ed., Vol. 2, pp. 4424–4429). Oxford: Pergamon Press.
37. Marton, F., & Pang, M. (2008). The idea of phenomenography and the pedagogy of conceptual change, in International Handbook on Research of Conceptual Change, ed. S. Vosniadou (New York, NY: Routledge), 533–559.
38. McNeill, K.L., & Martin, D.M. (2011). Claims, evidence and reasoning: Demystifying data during a unit on simple machines. Science and Children, 48(8), 52-56.
39. McNeill, K.L., Katsh-Singer, R., González-Howard, M., & Loper, S. (2016). Factors impacting teachers' argumentation instruction in their science classrooms. International Journal of Science Education, 38(12), 2026-2046.
40. McNeill, K., & Knight, A. (2013). Teachers’ pedagogical content knowledge of scientific argumentation: The impact of professional development on K-12 teachers. Science Education, 97(6), 932-972.
41. Miles, M,B., & Huberman, A.M. (1994). Qualitative data analysis: An expanded Sourcebook. (2nd ed). Thousand Oaks, CA: Sage.
42. MEB, (2013). İlköğretim kurumları (ilkokullar ve ortaokullar) fen bilimleri dersi öğretim programı. Ankara: Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
43. MEB, (2018). Fen bilimleri dersi öğretim programı (İlkokul ve Ortaokul 3, 4, 5, 6, 7 ve 8. Sınıflar). Ankara: Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
44. Mork, S.M. (2012). Argumentation in science lessons: Focusing on the teacher’s role. Nordic Studies in Science Education, 1(1), 17-30.
45. Namdar, B., & Salih, E. (2017). Fen bilgisi öğretmen adaylarının teknoloji destekli argümantasyona yönelik görüşleri. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi. 17(3), 1384-1410.
46. Namdar, B., & Demir, A. (2016). Örümcek Mi Böcek Mi? 5.Sınıf Öğrencileri İçin Argümantasyon Tabanlı Sınıflandırma Etkinliği. Araştırma Temelli Etkinlik Dergisi, 6(1), 1-9, 2016
47. Namdar, B., & Tuskan, B.İ. (2018). Fen Bilgisi Öğretmenlerinin Argümantasyona Yönelik Görüşleri. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 33(1), 1-22.
48. NGSS Lead States. (2013). Next generation science standards: For states, by states (Vol. 1: The standards). Washington, DC: The National Academies Press.
49. Osborne, J., Erduran, S., & Simon, S. (2004). Enhancing the quality of argumentation in school science. Journal of Research in Science Teaching, 41(10), 994–1020.
50. Ozdem, Y., Ertepinar, H., Cakiroglu, J., & Erduran, S. (2013). The nature of pre-service science teachers’ argumentation in inquiry-oriented laboratory context. International Journal of Science Education, 35(15), 2559–2586
51. Özcan, R. (2016). Fen bilimleri dersi öğretmenlerinin bilimsel argümantasyon sürecini sınıflarında kullanma düzeylerinin ve argümantasyona yönelik farkındalıklarının belirlenmesi (yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Fen Bilimleri Enstitüsü, Adnan Menderes Üniversitesi, Aydın
52. Özcan, R., Aktamış, H., & Hiğde, E. (2018). Fen bilimleri derslerinde kullanılan argümantasyon düzeyinin belirlenmesi. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 43(43), 93-106.Robertshaw, B., & Campbell, T. (2013). Constructing arguments: Investigating pre-service science teachers' argumentation skills in a socio-scientific context. Science Education International, 24(2), 195-211.
53. Sadler, T. D. (2003). Informal reasoning regarding SSI: The influence of morality and content knowledge. Unpublished doctoral dissertation, Florida
54. Sadler, T. D. (2006). Promoting discourse and argumentation in science teacher education. Journal of Science Teacher Education, 17(4), 323-346.
55. Sampson, V., & Blanchard, M. R. (2012). Science teachers and scientific argumentation: Trends in views and practice. Journal of Research in Science Teaching, 49(9), 1122-1148.
56. Sampson, V., & Clark, D. B. (2011). A comparison of the collaborative scientific argumentation practices of two high and two low performing groups. Research in Science Education, 41(1), 63–97
57. Sandberg, J. (1994). Human competence at work. Doctoral thesis. Företagsekonomi, University of Gothenburg
58. Şekerci, A. R., & Canpolat, N. (2014). Effect of argumentation on prospective science teachers’ scientific process skills and their understanding of nature of scientific knowledge in chemistry laboratory. Üniversitepark Bülten, 3(1–2), 7–18
59. Simon, S., Erduran, S., & Osborne, J. (2006). Learning to teach argumentation: research and development in the science classroom. International Journal of Science Education, 28(2&3), 235–260.
60. Sin, S. (2010). Considerations of quality in phenomenographic research. International Journal of Qualitative Methods, 9(4), 305–319.
61. Stenfors-Hayes, T., Hult, H., & Dahlgren, M. (2013). A phenomenographic approach to research in medical education. Med. Educ. 47, 261–270.
62. Strauss, A., & Corbin, J. (1998). Basics of qualitative research: procedures and techniques for developing grounded theory. Thousand Oaks, CA: Sage
63. Takao, A.Y., & Kelly, G.J. (2003) Assessment of Evidence in University Students’ Scientific Writing. Science & Education, 12, 341–363.
64. Toulmin, S.E. (1958). The uses of argument. Cambridge: Cambridge University Press
65. Türkoğuz, S., & Cin, M. (2013). Argümantasyona dayalı kavram karikatürü etkinliklerinin öğrencilerin kavramsal anlama düzeylerine etkisi. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 35, 155-173.
66. Uljens, M. (1996). On the philosophical foundations of phenomenography. In G. Dall’Alba & B. Hasselgren (Eds.), Reflections on phenomenography: Toward a methodology? (Gothenburg Studies in Educational Sciences No. 109). Gothenburg: Acta Universitatis Gothoburgensis.
67. Uluay, G. (2012). İlköğretim 7. sınıf fen ve teknoloji dersi kuvvet ve hareket konusunun öğretiminde bilimsel tartışma (argümantasyon) odaklı öğretim yönteminin öğrenci başarısına etkisinin incelenmesi (Yayınlanmamış Yüksek Lisan Tezi). Fen Bilimleri Enstitüsü, Kastamonu Üniversitesi, Kastamonu.
68. Van Eemeren, F.H., Grootendorst, R., Henkemans, F.S., Blair, J.A., Johnson, R.H., Krabbe, E.C.W., Plantin, C., Walton, D.N., Willard, C.A., Woods, J., & Zarefsky, D. (1996). Fundamentals of argumentation theory: A handbook of historical backgrounds and contemporary developments. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
69. Yates, C., Partridge, H., & Bruce, C. (2012). Exploring information experiences through phenomenography. Libr. Inform. Res, 36, 96–119. Zembal-Saul, C. (2009). Learning to teach elementary school science as argument. Science Education, 93(4), 687–719.