Secondary School Students’ Mental Models about “Solar System”

Abstract

The purpose of this study is to determine secondary school students’ mental models about the “Solar System”. The study was conducted on all the students attending two state middle schools located in the western part of Turkey in the spring term of 2017-2018 school year and a total of 340 students participated in the study. The data collection tool used in the study consists of two open-ended questions. The questions in the data collection tool were developed to elicit the students’ states of describing and visualizing the solar system. In the analysis of the collected data, first the students’ states of describing and visualizing the solar system were separately analyzed and then the students’ responses given to the description and visualization questions were evaluated together and thus their mental models were determined. As a result of the study, it was concluded that secondary school students did not have scientific mental models about the “Solar System” and they mostly had mental models at the initial and synthesis models.  

Keywords

• Astronomy,Solar System,Mental Model

Ortaokul Öğrencilerinin “Güneş Sistemi” İle İlgili Zihinsel Modelleri

Abstract

Bu araştırmanın amacı ortaokul öğrencilerinin “Güneş sistemi” ile ilgili zihinsel modellerinin belirlenmesidir. Araştırma, 2017-2018 eğitim-öğretim yılı bahar döneminde Türkiye’nin batı bölgesinde yer alan iki devlet okulunun tüm ortaokul öğrencileri ile gerçekleştirilmiş olup, araştırmaya toplam 340 öğrenci katılmıştır. Araştırmada kullanılan veri toplama aracı, iki açık uçlu sorudan oluşmaktadır. Veri toplama aracında yer alan sorular, öğrencilerin Güneş sistemini betimleme ve görselleme durumlarını ortaya çıkaracak şekilde hazırlanmıştır. Veri analizinde, öncelikle öğrencilerin Güneş sistemini betimleme ve görselleme durumları ayrı ayrı analiz edilmiş, sonra betimleme ve görselleme sorularına verilen cevaplar birlikte değerlendirilerek öğrencilerin zihinsel modelleri belirlenmiştir. Araştırma sonucunda ortaokul öğrencilerinin “Güneş sistemi” ile ilgili bilimsel zihinsel modele sahip olmadığı, öğrencilerin daha çok sentez ve ilkel model düzeyinde zihinsel modele sahip olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Keywords

• Zihinsel model,Güneş Sistemi,Astronomi

References

1. Aksan, Z., & Çelikler, D. (2015). Determining the level of knowledge and mental models of secondary school students regarding the solar system, Journal of Environment and Earth Science, 5(13), 15-21.
2. Ayvacı, H. S., Bebek, G., Atik, A., Keles, C. B., & Özdemir, N. (2016). Öğrencilerin sahip oldukları zihinsel modellerin modelleme süreci içerisinde incelenmesi: hücre konusu örneği. Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 28, 175-188. https://doi.org/10.14582/DUZGEF.711
3. Babaoğlu, G., & Keleş, Ö. (2018). 6. sınıf öğrencilerinin “yıldız”, “gezegen” ve “ay, dünya ve güneş” kavramlarına yönelik algılarının belirlenmesi. Karaelmas Eğitim Bilimleri Dergisi, 6(1), 127-145.
4. Barnett, M., MaKinster, J. G., & Hansen, J. A. (2001). Exploring elementary students’ learning of astronomy through model building. This paper was presented at the annual meeting of the American Educational Research Association, Seattle, WA. April 10 – 14. http://www.stanford.edu/dept/SUSE/projects/ireport/articles/3D/astronomy%20for %20elementary.pdf sayfasından erişilmiştir.
5. Calderon-Canales, E., Flores-Camacho, F., & Gallegos-Cazares, L. (2013) Elementary students' mental models of the solar system. Astronomy Education Review. 12(1), 1-17.
6. Can, S., & Görecek-Baybars, M. (2018). Secondary school students’ mental models regarding the space. Journal of Education and Learning, 7(2), 122-135. https://doi.org/10.5539/jel.v7n4p122
7. Çelik, M., & Tekbıyık, A. (2016). İlkokul ikinci sınıf öğrencilerinin dünya ve uzay kavramlarına yönelik zihinsel modelleri ve imajları. International Journal of Eurasia Social Sciences, 7(25), 271-289.
8. Coll, R. K., & Treagust, D. F. (2003). Investigation of secondary school, undergraduate and graduate learners’ mental models of ionic bonding. Journal of Research in Science Teaching, 40(5), 464-486. https://doi.org/10.1002/tea.10085

9. De Posada, J. M. (1997). Conceptions of high school students concerning the internal structure of metals and their electric conduction: Structure and Evolution. Science Education, 81(4), 445-467. https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-237X(199707)81:4<445::AID-SCE5>3.0.CO;2-C
10. Demircioğlu, H., Vural, S., & Demircioğlu, G. (2012). “REACT” stratejisine uygun hazırlanan materyalin üstün yetenekli öğrencilerin başarısı üzerinde etkisi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 31(2), 101-144.
11. Ekiz, D., & Akbaş, Y. (2005). İlköğretim 6. sınıf öğrencilerinin astronomi ile ilgili kavramları anlama düzeyi ve kavram yanılgıları. Milli Eğitim Dergisi, 165, 61-78.
12. Franco, C., & Colinvaux, D. (2012). Grasping mental models. In J. K. Gilbert & C. J. Boulter (Eds.), Developing models in science education (93-118). New York, NY: Springer Netherlands. https://doi.org/10.1007/978-94-010-0876-1
13. Görecek-Baybars, M. (2018). Fen bilgisi öğretmen adaylarının metallerin elektrik iletkenliği ile ilgili zihinsel modellerinin belirlenmesi. Eğitimde Kuram ve Uygulama, 14(1), 36-47. https://doi.org/10.17244/eku.328952
14. Greca, I. M., & Moreira, M.A. (2000). Mental models, conceptual models, and modeling. International Journal of Science Education, 22, 1–11.
15. Harrison, A. G. (2001). How to teachers and textbook writers model scientific ideas for students. Research in Science Education, 31, 401-435.
16. Harrison, A. G., & Treagust, D. F. (2000). A typology of school science models. International Journal of Science Education, 22, 1011-1026.
17. İyibil, Ü.G. (2010). Farklı programlarda öğrenim gören öğretmen adaylarının temel astronomi kavramlarını anlama düzeylerinin ve ilgili kavramlara ait zihinsel modellerinin analizi. Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
18. İyibil, Ü., & Sağlam-Arslan, A. (2010). Fizik öğretmen adaylarının yıldız kavramına dair zihinsel modelleri, Necatibey Eğitim Fakültesi Dergisi, 4(2), 25-46.
19. Jabot, M., & Henry, D. (2007). Mental models of elementary and middle school students in analyzing simple battery and bulb circuits. School Science and Mathematics, 107, 371-381.
20. Karasar, N. (2011). Bilimsel araştırma yöntemi; kavramlar-ilkeler-teknikler, 22.basım, Nobel Kitap, Ankara.
21. Kibble, B. (1999). How do you picture electricity? Physics Education, 34(4), 226-229.
22. Kurnaz, M. A., & Değermenci, A. (2012). 7. Sınıf öğrencilerinin güneş, dünya ve ay ile ilgili zihinsel modelleri. İlköğretim Online, 11(1), 137-150
23. Kurnaz, M. A., Tarakçı, F., Aydın, A., & Pektaş, M. (2013). Elektriklenme, yıldırım ve şimşek ile ilgili öğrenci zihinsel modellerinin incelenmesi. Uşak Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 6(4), 33-51.
24. Lee, C. B., Jonassen, D., & Teo, T. (2011). The role of model building in problem solving and conceptual change. Interactive Learning Environments, 19(3), 247-265.
25. MEB (2017). 7.sınıf Fen Bilimleri Ders Kitabı, Mevsim Yayıncılık.
26. MEB (2017). 7.sınıf Fen Bilimleri Ders Kitabı, Komisyon.
27. Norman, D. A. (1983). Some observations on mental model. Human-computer interaction, 241-244, Morgan Kaufmann Publishers Inc. San Francisco.
28. Örnek, F. (2008). Models in science education: applications of models in learning and teaching science, International Journal of Environmental & Science Education, 3(2), 35–45.
29. Sharp, J., & Kuerbis, P. (2005). Children’s ideas about the solar system and the chaos in learning science, International Journal of Science Education, 90, 124.
30. Sharp, J. G. (1995). Children’s astronomy: Implications for curriculum developments at key stage 1 and the future of infant science in England and Wales. International Journal of Early Years Education, 3(3), 17 – 49.
31. Sharp, J. G. (1996). Children’s astronomical beliefs: A preliminary study of year 6 children in south-west England. International Journal of Science Education, 18(6), 685– 712.
32. Saçkes, M., & Korkmaz, H. İ. (2015) Anaokulu çocuklarının dünyanın şekline ilişkin zihinsel modelleri. İlköğretim Online, 14(2), 734-743.
33. Stratford S. J., Krajcik, J., & Soloway E. (1988). Secondary students' dynamic modeling processes: analyzing, reasoning about, synthesizing, and testing models of stream ecosystems. Journal of Science Education and Technology, 7(3), 215-234.
34. Şenel-Çoruhlu, T. (2013). Güneş sistemi ve ötesi uzay bilmecesi ünitesinde zenginleştirilmiş 5E Öğretim Modeli’ne göre geliştirilen rehber materyallerin etkililiğinin belirlenmesi. Yayımlanmamış doktora tezi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
35. Treagust, D. F., Chittleborough, G., & Mamiala, T. L. (2002). Students’ understanding of the role of scientific models in learning science. International Journal of Science Education, 24(4), 357-368.
36. Uluç, K., Yetkiner, R., Taner, M. S., Kaynar, S., Okuyan, O., Eryılmaz-Kılıç, ... Özışık, T. (2016). Tug bitom eğitsel faaliyetlerinin MEB öğrencilerinin astronomi kavramlarını anlama düzeyine etkisi. Ulusal Astronomi Kongresi, Sözlü Bildiri, Erzurum.
37. Ünal-Çoban, G. (2009). Modellemeye dayalı fen öğretiminin öğrencilerin kavramsal anlama düzeylerine, bilimsel süreç becerilerine, bilimsel bilgi ve varlık anlayışlarına etkisi: 7. Sınıf ışık ünitesi örneği. Yayınlanmamış Doktora Tezi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
38. Vosniadou, S., & Brewer, W. F. (1992). Mental models of the earth: A study of conceptual change in childhood. Cognitive Psychology, 24(4), 535-585.
39. Vosniadou, S. (1994). Capturing and modelling the process of conceptual change. Learning and Instruction, 4(1), 45-69.
40. Yıldırım, A., & Şimşek, H. (2008). Sosyal Bilimlerde Nitel Araştırma Yöntemleri, (6.Baskı). Ankara: Seçkin Yayıncılık.
41. Yılmaz, E., Türkoğuz, S., & Şahin, M. (2014). Güneş sistemi ve uzay konularına yönelik kavram yanılgılarının günlük yaşama etkisi üzerine öğretmen görüşleri. Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 37, 37-44.
42. Yürümezoğlu, K., & Çökelez, A. (2010). Akım geçiren basit bir elektrik devresinde neler olduğu konusunda öğrenci görüşleri. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 7(3), 147-166.