Determination of Middle School Students’ Mental Models About Science through Mind Maps

Abstract

Mind maps that contain visual and verbal elements can be thought of as an effective graphical tool that can be used to reveal the existing knowledge, opinions and perceptions of individuals about a concept through mental association. In this study, the aim was to determine the mental models of middle school students related to science by using mind maps in terms of their gender and grade levels. 104 middle school students who were studying at different grade levels participated in the study. The study takes the form of a case study supported by qualitative data. First of all, students were given training on how to make mind maps, and sample implementations were carried out. Later, students were asked to prepare a mind map about the concept of science. Students' mind maps were first scored by experts by taking into consideration the evaluation criteria with regard to mind maps. In the data analysis process, each mind map was examined by using a descriptive analysis technique, while the frequency and percent values of the most common expressions were calculated. The results of the analyses revealed that the students’ mind maps scores did not differ significantly in terms of their gender and class level. It was concluded that the fifth grade students' mind map scores were significantly lower than those of other grade students. Thematic analyses showed that students mostly associate science with technology, and offer more examples of natural sciences in mind maps.

Keywords

• mind map,mental model,science

Zihin Haritaları İle Ortaokul Öğrencilerinin Bilime İlişkin Zihinsel Modellerinin Belirlenmesi

Öz

Görsel ve sözel öğeler içeren zihin haritaları, zihinsel çağrışım yoluyla bireylerin bir kavrama ilişkin var olan bilgilerini, görüşlerini ve algılarını ortaya çıkarmada kullanılabilecek etkili bir grafiksel araç olarak tanımlanabilir. Bu çalışmada ortaokul öğrencilerinin bilim kavramına ilişkin zihinsel modellerini zihin haritaları yoluyla belirlemek ve cinsiyetlerine, sınıf düzeylerine göre karşılaştırmak amaçlanmıştır. Araştırmaya farklı sınıf düzeylerinde öğrenim görmekte olan 104 ortaokul öğrencisi katılmıştır. Araştırma nitel veriler ile desteklenmiş bir durum çalışmasıdır. Çalışma verilerinin elde edilmesinde öncelikle, öğrencilere zihin haritalarının nasıl yapılacağına ilişkin eğitim verilmiş ve örnek uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Daha sonra ise öğrencilerden bilim kavramının zihinlerinde yapmış olduğu çağrışımlara ilişkin zihin haritası hazırlamaları istenmiştir. Öğrencilerin yapmış oldukları zihin haritaları öncelikle uzmanlar tarafından zihin haritaları değerlendirme kriterleri dikkate alınarak puanlanmıştır. Daha sonra her bir zihin haritası betimsel analiz tekniği kullanılarak incelenmiş, en sık karşılaşılan ifadelerin frekans ve yüzde değerleri hesaplanmıştır. Yapılan analizler sonucunda öğrencilerin zihin haritaları puanlarının cinsiyetlerine göre anlamlı düzeyde farklılaşmadığı belirlenmiş, sınıf düzeyine bağlı olarak yapılan karşılaştırmada ise beşinci sınıf öğrencilerinin zihin haritaları puanlarının anlamlı düzeyde diğer sınıf seviyelerindeki öğrencilerden düşük olduğu sonucuna ulaşılmıştır.   Tematik analizler ise öğrencilerin bilim kavramını en fazla teknoloji ile ilişkilendirdiklerini ve zihin haritalarında daha çok fen bilimlerine ilişkin örnekler sunduklarını göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

• zihin haritası,zihinsel model,bilim

References

1. Abd-El-Khalick, F., Bell, R. L. & Lederman, N. G. (1998). The nature of science and instructional practice: making the unnatural natural. Science Education, 82(4), 417- 436.
2. Alam, M. T. & Farid, S. (2011). Factors affecting teachers’ motivation. International Journal of Business and Social Science, 2(1), 298-304.
3. Almendingen, S. F., & Tveita, J. (2009). Puppets in Science Lessons-Experiences and Stories from Norwegian Teachers who are Using Puppets. US-China Education Review, 6(4), 45-48.
4. Altındağ, C., Tunç Şahin, C., & Saka, Y. (2012). A sample activity for teaching the nature of science. Journal of Inquiry Based Activities (JIBA), 2(1), 1-9.
5. Altun, E. & Demirtaş, V. Y. (2013). 6 Yaş çocukları için hazırlanan Bilim ve Bilim İnsanı Öğretim Programı’nın etkililiği. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 13(27), 67-97.
6. Ardies, J., De Maeyer, S., Gijbels, D., & van Keulen, H. (2015). Students attitudes towards technology. International Journal of Technology and Design Education, 25(1), 43-65.
7. Aydın, F. (2011). İlköğretim 6, 7 ve 8. Sınıf öğrencilerinin teknolojiye yönelik düşüncelerinin çizimle belirlenmesi. Antalya: 2nd International Conference on New Trends in Education and Their Implications (27-29 April).
8. Ayvacı, H. Ş. & Şenel-Çoruhlu, T. (2012). Fen ve teknoloji öğretmen adaylarının bilim ve fen kavramları ile ilgili sahip oldukları görüşlerin araştırılması. Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 19, 29-37.

9. Balım, G., Evrekli, E. & İnel, D. (2011). Fen öğretiminde kavram karikatürleri ve zihin haritalarının birlikte kullanımının etkileri üzerine bir araştırma. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi (EFMED), 5(2), 58-85.
10. Beckett, A. (2010). Exploring mind-mapping as a research tool: from application to analysis. England: Thinking Critically About Analysis’ Conference, University of Leeds (13th September).
11. Buzan, T. (1988). Master Your Memory, Newton Abott, UK: David and Charles.
12. Camcı-Erdoğan, S. (2013). Üstün zekâlı ve yetenekli öğrencilerin bilim insanlarına yönelik algıları. Türk Üstün Zekâ ve Eğitim Dergisi, 3(1), 13-37.
13. Çermik, H. (2013). Öğretmen adaylarının zihinlerinde canlanan resimdeki bilim insanı. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 33, 139-153.
14. Dawson, C. (2007). A Practical Quide to Research Methods. Oxford: How to Content a Division of How to Books Ltd.
15. Davies, M. (2011). Concept mapping, mind mapping and argument mapping: what are the differences and do they matter?. Higher Education, 62(3), 279-301.
16. Demir, N., & Akarsu, B. (2013). Ortaokul öğrencilerinin bilimin doğası hakkında algıları. Journal of European Education, 3(1), 1-9.
17. Evrekli, E., İnel, D., & Balım, A. G. (2010). Development of a scoring system to assess mind maps. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2(2), 2330-2334.
18. Eyceyurt Türk, G., & Tüzün, Ü. N. (2017). Lise Öğrencilerinin Bilim İnsanı İmajları ve Bilimin Doğası Mitleri. Journal of Kirsehir Education Faculty, 18(2).
19. Esgin, A. & Arslan, F. (2011). Türkiye’de sosyal bilim algısının negatifliği ve üniversitenin misyonu üzerine. İstanbul: Uluslararası Yükseköğretim Kongresi: Yeni Yönelişler ve Sorunlar (27-29 Mayıs).
20. Fernandes, G. W. R., Rodrigues, A. M., & Ferreira, C. A. (2018). Conceptions of the Nature of Science and Technology: a Study with Children and Youths in a Non-Formal Science and Technology Education Setting. Research in Science Education, 48(5), 1071-1106.
21. Greasley, P. (2008). Quantitative Data Analysis Using SPSS. England: Open University Press.
22. Hohenberg, P. C. (2012). What is Science? (unpublished 2010). An editorial featuring this article appeared in Science, 338, 1511 (2012).
23. İnel-Ekici, D. (2015). Zihin Haritaları Yoluyla Fen Öğretmeni Adaylarının Bilime İlişkin Algılarının Belirlenmesi. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 1(34), 132-151.
24. Kalaycı, N. (2001). İki boyutlu görsel öğrenme ve öğretme araçları. X. Ulusal Eğitim Bilimleri Kongresi, İzzet Baysal Üniversitesi, Bolu.
25. Karataş, S. (2010). Bilgisayar ve öğretim teknolojileri (BÖTE) öğretmen adaylarının mesleklerine ilişkin zihin haritalarının analizi (Gazi Üniversitesi Örneği). Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 11(1), 159-173.
26. Kaya, V. H., Afacan, Ö., Polat, D., & Urtekin, A. (2013). İlköğretim öğrencilerinin bilim insanı ve bilimsel bilgi hakkındaki görüşleri (Kırşehir ili örneği). Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 14(1), 305-325. Merchie, E., & Van Keer, H. (2016). Mind mapping as a meta-learning strategy: Stimulating pre-adolescents’ text-learning strategies and performance?. Contemporary Educational Psychology, 46, 128-147.
27. Muşlu, G. & Macaroğlu-Akgül, E. (2006). İlköğretim ikinci kademe öğrencilerinin bilim ve bilimsel süreç kavramlarına ilişkin algıları: nitel bir araştırma. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 6(1), 201-229.
28. Novak, J. D. & Canas, A. J. (2006). The theory underlying concept maps and how to construct them (Technical Report No. IHMC Cmap Tools 2006–01). Pensacola, FL:Institute for Human and Machine Cognition.
29. Shi, W. Z., & Wang, J. (2017). Comparison on views of nature of science between math and physics students. Journal of Baltic Science Education, 16(1), 77-85.
30. Smith, J. G., DuBois, B., & Corwin, J. (2016). Assessing Social Learning Outcomes through Participatory Mind Mapping. Journal of Extension, 54(1).
31. Taber, K. S. (2006). Constructivism’s new clothes: the trivial, the contingent, and a progressive research programme into the learning of science. Foundations of Chemistry, 8(2), 189.
32. Tan, A. L., Jocz, J. A., & Zhai, J. (2017). Spiderman and science: How students’ perceptions of scientists are shaped by popular media. Public Understanding of Science, 26(5), 520-530.
33. Tattersall, C., Watts, A. and Vernon, S. (2007). Mind mapping as a tool in qualitative research. Nursing Times, 103(26), 32-33.
34. Turgut, H., Öztürk, N. & Eş, H. (2017). Üstün zekâlı öğrencilerin bilim ve bilim insanı algısı. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 17 (1), 423-440.
35. Ünlü, Z. K., & Dökme, İ. (2018). Ortaokul Öğrencilerinin Bilimsel Araştırma Kavramı Hakkındaki Metaforları. Inonu University Journal of the Faculty of Education (INUJFE), 19(1), 276-286.
36. van Griethuijsen, R. A., van Eijck, M. W., Haste, H., den Brok, P. J., Skinner, N. C., Mansour, N., Gencer, A.S. & BouJaoude, S. (2015). Global patterns in students’ views of science and interest in science. Research in science education, 45(4), 581-603.
37. Wheeldon, J. & Faubert, J. (2009). Framing experience: concept maps, mind maps, and data collection in qualitative research. International Journal of Qualitative Methods, 8(3), 68-83.
38. Yenice, N., Özden, B., & Hiğde, E. (2017). Ortaokul Öğrencilerinin Üstbiliş Farkındalıklarının ve Bilimin Doğasına Yönelik Görüşlerinin Cinsiyet ve Akademik Başarılarına Göre İncelenmesi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 36(2), 1-18.
39. Yoon, S. Y., Suh, J. K. & Park, S. (2014). Korean students' perceptions of scientific practices and understanding of nature of science. International Journal of Science Education, 36(16), 2666-2693.