Effects of Inquiry Based Learning on Secondary School Students’ Cognitive Structures Related to the Moon’s Phases and Movements

Abstract

The aim of this study is to investigate effects of inquiry-based learning on secondary school students' cognitive structures related to the Moon's phases and movements. In order to obtain data, pretest-posttest experimental group model of the quasi-experimental model was used. This research was carried out with 75 students studying in the 5th grade. In the control group, teaching approach according to science program was applied. In the experimental group, science teaching based on inquiry based learning approach was applied. Both groups were given the concept test consisting of open-ended questions before and after teaching. The data were graded with rubric and analysed. According to the results of the study, it has seen that the students have misconceptions about the Moon's phases and movements and that the positive increase in the cognitive structures of the experimental group students was higher than the control group. It is hoped that this study will guide and contribute to new research on inquiry-based learning.

Keywords

• Moon Phases and Movements
• Sorgulama Temelli Öğretim
• Secondary School Students

Ortaokul Öğrencilerinin Ay’ın Evreleri ve Hareketleri ile İlgili Bilişsel Yapılarına Sorgulama Temelli Öğretimin Etkisi

Öz

Bu çalışmanın amacı, ortaokul öğrencilerinin Ay’ın evreleri ve hareketleriyle ilgili bilişsel yapılarına sorgulama temelli öğretimin etkilerini araştırmaktır. Çalışmada “yarı deneysel desenin” ön test–son test deney gruplu modeli kullanılmıştır. Bu araştırma 5. sınıfta öğrenim gören 75 öğrenci ile yürütülmüştür. Kontrol grubunda, Fen bilimleri dersi öğretim programına uygun dersler işlenmiştir. Deney grubunda sorgulama temelli öğrenme yaklaşımı kullanılmıştır. Her iki gruba öğretim öncesi ve sonrası açık uçlu sorulardan oluşan kavram testi uygulanmıştır, dereceli puanlama anahtarı ile analiz edilmiştir. Araştırma sonuçlarına göre öğrencilerin Ay’ın hareketleri ve evreleri konusu ile ilgili kavram yanılgılarına sahip oldukları ve deney grubundaki öğrencilerin bilişsel yapılarının kontrol grubundakilere göre daha fazla değişim gösterdiği belirlenmiştir. Bu çalışmanın sorgulama temelli öğrenme üzerine yapılacak yeni araştırmalara yol göstereceği ve katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Ay’ın Evreleri ve Hareketleri
• Sorgulama Temelli Öğretim
• Ortaokul Öğrencileri

References

1. Akben, N., & Köseoğlu, F. (2010). İlköğretim 5. sınıf yoğunluk konusunda bilimsel sorgulamaya dayalı laboratuvar etkinliği örneği. NWSA: Education Sciences, 5(3), 1281-1289.
2. Akpullukçu, S., & Günay, Y. (2013). Fen ve teknoloji dersinde araştırmaya dayalı öğrenme ortamının öğrencilerin akademik başarı, hatırda tutma düzeyi ve tutumlarına etkisi. Ege Eğitim Dergisi, (14) 1,67-89.
3. Aktamış, H, Hiğde, E., & Özden, B. (2016). Effects of the inquiry-based learning method on students’ achievement, science process skills and attitudes towards science: a meta-analysis science. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 13(4), 248-261.
4. Bailey, J.M., & Staler T.F. (2003). A review of astronomy education reseach. Astronomy Education Review, 2(2), 20-45.
5. Baxter, J. (1989). Children’s understanding of familiar astronomical events. International Journal of Science Education, 11, 502-513.
6. Bekiroğlu, F. (2007). Effects of model-based teaching on pre-service physics teachers’ conceptions of the moon, moon phases and other lunar phenomena. International Journal of Science Education, 29(5), 555-593.
7. Bisard, W. J., Arons, R. H., Francek, M. A., & Nelson, B. D. (1994). Assessing selected physical science and earth science misconceptions of middle school through university preservice teachers: Breaking the science misconception cycle. Journal of College Science Teaching, 24, 38-42.
8. Bostan, A. (2008). Farklı yaş grubu öğrencilerinin astronominin bazı temel kavramlarına ilişkin düşünceleri. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir.

9. Bostan Sarıoğlan, A., & Bayırlı, G. (2017). Sorgulamaya dayalı öğretiminin Ay’ın evreleri konusunda öğrencilerin kavramsal anlamalarına etkisi. BAUN Fen Bil. Enst. Dergisi, 19(3) Özel Sayı, 147-154.
10. Bozkurt, O. (2012). Fen eğitiminde araştırmaya dayalı öğrenme yaklaşımının öğrencilerin akademik başarılarına ve bilimsel süreç becerilerine etkisi. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 9(18), 187-200.
11. Büyüköztürk, S. (2001). Deneysel desenler: Ön test son test kontrol gruplu desen. Ankara: PegemA Yayınları.
12. Celik, K., & Cavas, B. (2012). Canlılarda üreme, büyüme ve gelişme ünitesinin araştırmaya dayalı öğrenme yöntemi ile işlenmesinin öğrencilerin akademik başarılarına, bilimsel süreç becerilerine ve fen ve teknoloji dersine yönelik tutumlarına etkisi. Ege Eğitim Dergisi, 13(2), 50–75.
13. Chinn, C. A., & Brewer, W. F. (1993). The role of anomalous data in knowledge acquisition: A theoretical framework and implications for science instruction. Review of Educational Research, 63(1), 1-49.
14. Colburn, A. (2000). An Inquiry Primer. Science Scope, 23(6), 42-44.
15. Collison P. (1993). The effect of teaching strategies using models on preservice elementary teachers conceptions about earth-sun-moon relationship, National Association for Research in Science Teaching Annual Meeting, 1-19.
16. 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(1), 61-84.
17. Dunlop, J. (2000). How children observe the universe. PASA, 17(2), 194-206.
18. Ekiz, D. (2003). Eğitimde araştırma yöntem ve metotlarına giriş. Anı Yayıncılık, Ankara.
19. Ezberci, E. (2014). Üstkavramsal faaliyetleri aktif hale getirici etkinliklerle desteklenmiş 5E öğrenme döngüsü modelinin 7. sınıf öğrencilerinin Ay’ın evreleri konusundaki kavramsal anlamalarına etkisi. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
20. Geban, O., Askar, P., & Ozkan, I. (1992). Effects of computer simulations and problem-solving approaches on high school students. Journal of Educational Research, 86, 5-10.
21. Gençtürk, A.H., & Türkmen, L. (2007). İlköğretim 4. sınıf fen bilgisi dersinde sorgulama yöntemi ve etkinliği üzerine bir çalışma. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 27(1), 277-292.
22. Gormally, C., Brickman, P., Hallar, B., & Armstrong, N. (2009). Effects of inquiry-based learning on students’ science literacy skills and confidence. International Journal for the Scholarship of Teaching and Learning, 3(2), 1-22.
23. Günseçen, H. (2002). Astronominin diğer temel bilimlerle ilişkisi. V. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, http://old.fedu.metu.edu.tr/ufbmek-5/netscape/b_kitabi/b_kitabi.htm., erişim tarihi; 10.09.2019.
24. Hofstain, A., Shore, R., & Kipnis, M. (2004). Providing high school chemistry students with oppurtunities to develop learning skills in an inquiry-type laboratory: A case study. International Journal of Science Education, 26(1), 47-62.
25. Karadağ, E. (2018). İşitme engelli öğrencilerin Ay’ın evreleri ve oluşumu konusunda kavram değişimlerinin incelenmesi. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Adana.
26. Karamustafaoğlu, O., & Yaman, S. (2011). Fen Eğitiminde Özel Öğretim Yöntemleri 1-2 (3.baskı). Anı Yayıncılık, Ankara.
27. Karamustafaoğlu, S., & Havuz, A. C. (2016). Araştırma sorgulamaya dayalı öğrenme ve etkililiği. International Journal of Assessment Tools in Education, 3(1), 40-54.
28. Kavanagh, C., Agan, L., & Sneider, C. (2005). Learning about phases of the moon and eclipses: A guide for teachers and curriculum developers. Astronomy Education Review, 4(1), 19-52.
29. Kaya, G., & Yılmaz, S. (2016). Açık sorgulamaya dayalı öğrenmenin öğrencilerin başarısına ve bilimsel süreç becerilerinin gelişimine etkisi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 31 (2), 300-318.
30. Kayacan, K., & Selvi, M. (2017). Öz düzenleme faaliyetleri ile zenginleştirilmiş araştırma-sorgulamaya dayalı öğretim stratejisinin kavramsal anlamaya ve akademik öz yeterliğe etkisi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 25(5), 1771-1786.
31. Kızılaslan, A., Sözbilir, M., & Yaşar, M.D. (2012). Inquiry based teaching in Turkey: A content analysis of research reports. International Journal of Environmental & Science Education, 7(4), 599-617.
32. Kurt, H. (2013). Biyoloji öğretmen adaylarının “enzim” konusundaki bilişsel yapılarının belirlenmesi. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 33(2), 211-243.
33. Küçüközer, H., Bostan, A. ve Işıldak, H. (2010). İlköğretim matematik öğretmeni adaylarının bazı astronomi kavramlarına ilişkin fikirlerine öğretimin etkileri. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 29(1), 105-124.
34. Mao, S. L., & Chang, C. Y. (1998). Impacts of an inquiry teaching method on earth science students’ learning outcomes and attitudes at the secondary school level.” Proceedings of the National Science Council Part D: Mathematics, Science, and Technology Education, 8(3), 93-101.
35. Marshall, H. A. (2003). University of Texas at Dallas Countering Astronomy Misconceptions in High School Students. In Partial Fulfillment of SCE 5305, University of Texas at Dallas.
36. Memiş, E. K., & Akkaş, B. N. Ç. (2016). Okulöncesi eğitiminde araştırma-sorgulama temelli uygulama: Yoğunluk konusu örneği. Online Fen Eğitimi Dergisi, 1(1), 17-29.
37. Miles, M. B, & Huberman, A. M. (1994). Qualitative Data Analysis: An Expanded Sourcebook (2nd ed.). Thousand Oaks, California: SAGE.
38. Milli Eğitim Bakanlığı [MEB] (2013). İlkokullar ve ortaokullar fen bilimleri dersi öğretim programı. http://ttkb.meb.gov.tr/
39. Milli Eğitim Bakanlığı [MEB] (2018). İlkokullar ve ortaokullar fen bilimleri dersi öğretim programı. http://ttkb.meb.gov.tr/
40. National Research Council. (2000). Inquiry and the national science education standards. DC: National Academies Press, Washington.
41. Öztürk, D. (2011). İlköğretim 6. ve 8. sınıf öğrencilerinin Ayın evreleri konusunda kavram yanılgıları ve kavram değişimlerinin işbirliğine dayalı ortamda incelenmesi. Yayınlanmamış Yüksek lisans tezi, Çukurova Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü İlköğretim Anabilim Dalı, Adana.
42. Öztürk, D., & Uçar, S. (2012). İlköğretim öğrencilerinin Ay’ın evreleri konusunda kavram değişimlerinin işbirliğine dayalı ortamda incelenmesi. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 9(2), 98-115.
43. Sadler, P. (1992). The Initial Knowledge State of High School Astronomy Students. A Dissertation Presented to the Faculty of the Graduate School of Education of Harvard University in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Doctor of Education.
44. Sakar, Ç. (2010). Araştırmaya dayalı kimya öğretiminin öğrencilerin akademik başarı ve tutumları üzerine etkisi. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Konya.
45. Sarrazine, A. R. (2005). Addressing astronomy misconceptions and achievıng national science standards utilizing aspects of multiple ıntelligences theory in the classroom and the planetarium. Doctor of Philosophy, in the Department of Curriculum & Instruction, Indiana University.
46. Sharp, J. (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.
47. Skam K. (1994). Determining misconceptions about astronomy. The Australian Science Teachers’ Journal, 40(3), 63-67.
48. Taşcan, M. (2013). Fen bilgisi öğretmenlerinin temel astronomi konularındaki bilgi düzeylerinin belirlenmesi (Malatya ili örneği). Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, İnönü Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Malatya.
49. Tatar, N., & Kuru, M. (2006). Fen Eğitiminde Araştırmaya Dayalı Öğrenme Yaklaşımının Akademik Başarıya Etkisi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 31(31), 147-158.
50. Trumper, R. (2000). University students’ conceptions of basic astronomy concepts. Physics Education, 35(1), 9-15.
51. Trumper, R. (2001). A cross-age study of senior high school students’ conceptions of basic astronomy concepts. Research in Science &Technological Education, 19(1), 97-107.
52. Trumper, R. (2006). Teaching future teachers basic astronomy concepts-seasonal changes-at a time of reform in science education. Journal of Research of Science Teaching, 43(9), 879-906.
53. Trundle, K. C, Atwood, R. K., & Christopher, J. E. (2002). Preservice elementary teachers’ conceptions of moon phases before and after instruction. International of Research in Science Teaching, 39(7), 633-658.
54. Trundle, K. C., Atwood, R. K., & Christopher, J. E. (2007). Fourth-grade elementary students’ conceptions of standarts-based lunar concepts. International Journal of Science Education, 29(5), 595-616.
55. Tunca, Z., (2002). Türkiye’de ilk ve orta eğitimde astronomi eğitiminin dünü ve bugünü”. V. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, http://old.fedu.metu.edu.tr/ufbmek-5/netscape/b_kitabi/b_kitabi.htm., erişim tarihi; 09.08.2019.
56. Ucar, S., & Trundle, K. C. (2011). Conducting guided inquiry in science classes using authentic, archived, web-based data. Computers & Education, 57(2), 1571-1582.
57. Zeilik, M., Schau, C., & Mattern, N. (1998). Misconceptions and their change in university astronomy courses. The Physics Teacher, 36, 104-107.