Pre-service Science Teachers' Views on the Use of Models in Science Education

Year 2025, Volume: 16 Issue: 2, 2978 - 2998, 28.08.2025

Tuğçe Ağca , Zübeyde Tecimer Altınel , Esra Kızılay

https://doi.org/10.51460/baebd.1677616

Abstract

The purpose of this research is to examine the views of science teacher candidates on the use of models in science education. The study involved 12 science teacher candidates enrolled at a university. This research was conducted using the phenomenological design, one of the qualitative research methods. A purposive sampling method based on convenient sampling was used in selecting the study group. The data collection tool was an interview form developed by the researchers regarding the use of models in science education. Content analysis was employed as the data analysis method in this study. Based on the interviews, it was determined that the teacher candidates considered models as a teaching material to be memorable and understandable, with the solar system model being the most frequently preferred example. Regarding the importance of using models in science education, the teacher candidates stated that models facilitate understanding, provide opportunities for observation, offer concrete representations, and attract attention and interest. In terms of the advantages of using models in science education, the candidates expressed that models are understandable, easy to grasp, lead to lasting learning, make lessons more effective and efficient, save time, reduce workload, provide concrete explanations, are enjoyable, and increase motivation. On the other hand, the most commonly mentioned disadvantages included time constraints, misconceptions, difficulty in obtaining models, cost, the need for preparation, distraction, noise, and potential confusion. In Turkey, the views on the use of models in science lessons often point to insufficient and unaware teachers, limited materials, difficulties in obtaining models, and inadequate technological infrastructure and equipment. Teachers can be further informed about the importance of using models in science education.

Keywords

model , pre-service science teachers , science education , views.

Project Number

1919B012305520

Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Fen Eğitiminde Model Kullanımına İlişkin Görüşleri

Abstract

Bu araştırmanın amacı, fen bilgisi öğretmen adaylarının fen eğitiminde model kullanımına ilişkin görüşlerini incelemektir. Araştırmaya bir üniversitede öğrenim gören 12 fen bilgisi öğretmen adayı katılmıştır. Bu araştırma nitel araştırma yöntemlerinden fenomenoloji deseniyle gerçekleştirilmiştir. Çalışma grubunun seçilmesinde amaçlı örneklem yöntemine dayalı kolay ulaşılabilir durum örneklemesinden yararlanılmıştır. Veri toplama aracı olarak araştırmacılar tarafından geliştirilen fen eğitiminde model kullanımına ilişkin görüşme formu kullanılmıştır. Araştırmada veri analiz yöntemi olarak içerik analizi tercih edilmiştir. Yapılan görüşmeler sonucu öğretmen adaylarının bir öğretim materyali olarak modele yönelik görüşlerinde, akılda kalıcı ve anlaşılır olduğu ve model örnekleri olarak en çok güneş sistemi modelini tercih ettikleri belirlenmiştir. Öğretmen adaylarının fen eğitiminde model kullanımının önemine ilişkin görüşlerine bakıldığında anlamayı kolaylaştırdığı, gözlem imkânı, somut gösterim sunma, dikkat ve ilgi çekici olduğunu belirtmişlerdir. Fen eğitiminde model kullanımının avantajlarına yönelik görüşlerine bakıldığında anlaşılır, kolay kavranabilir, kalıcı öğrenme sağlar, dersi etkili ve verimli hale getirir, zaman tasarrufu sağlar, iş yükünü azaltır, somut anlatım sağlar, eğlenceli, motivasyon yükseltir şeklinde; dezavantajlarına yönelik görüşlerinde ise süre sıkıntısı, kavram yanılgısı, temin etmede zorluk, maliyet, ön hazırlık gerektirir, dikkat dağınıklığı ve gürültü, karmaşa oluşabilir en çok tekrar edilen yanıtlar olduğu belirlenmiştir. Ülkemizde fen derslerinde model kullanımına yönelik görüşleri yetersiz ve bilinçsiz öğretmen, materyal sınırlılığı, temin etme zorluğu, yeterli, sınırlı teknolojik alt yapı ve donanım kodlarının tekrar ettiği belirlenmiştir. Fen eğitiminde model kullanımının önemi konusunda öğretmenler daha fazla bilinçlendirilebilir.

Keywords

fen bilgisi öğretmen adayları , fen eğitimi , görüş , model kullanımı.

Ethical Statement

Erciyes Üniversitesi Sosyal ve Beşeri Bilimler Etik Kurulu tarafından 26.03.2024 tarihinde Başvuru No.154 olan etik kurul onayı alınmıştır.

Supporting Institution

Bu çalışma, TÜBİTAK Bilim İnsanı Destek Programları Başkanlığı (BİDEB) tarafından desteklenmiştir.

Project Number

1919B012305520

Thanks

Bu çalışmaya desteklerinden dolayı TÜBİTAK Bilim İnsanı Destek Programları Başkanlığı (BİDEB)' na teşekkürlerimizi sunarız.

References

• Aktan, M. B. (2013). Pre-service science teachers' views and content knowledge about models and modeling. Education and Science, 38(168), 398-410.
• Altay, E., Didiş Körhasan, N., ve Demirdöğen, B. (2021). Öğretmenlerin fen öğretiminde modeller ve modelleme ile ilgili pedagojik alan bilgileri. Karaelmas Eğitim Bilimleri Dergisi, 9(1), 64-83.
• Aslan, Z. ve Doğdu, S. (1993). Eğitim teknolojisi uygulamaları ve araç-gereçleri. Tekışık Ofset.
• Ayvacı, H. Ş., Ültay, E. ve Mert, Y. (2012). 9. sınıf fizik öğretim programında yer alan teknoloji tasarım kazanımlarının uygulanabilirliğine yönelik öğretmen görüşlerinin belirlenmesi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 31(1), 20-43.
• Ayvacı, H. S., Aydın, F., ve Ergin, O. (2015). Fen bilimleri öğretiminde model kullanımı ve öğretmenlerin tutumları. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 30(1), 105-118.
• Berber, C. N., ve Güzel, H. (2009). Fen ve matematik öğretmen adaylarının modellerin bilim ve fendeki rolüne ve amacına ilişkin algıları. Selçuk Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 21, 87-97.
• Berg, M., Tscholl, M., ve Choi, J. (2018). The impact of inquiry-based science education on the development of preservice teachers' attitudes toward science teaching. Journal of Science Teacher Education, 29(5), 424-444. https://doi.org/10.1080/1046560X.2018.1497585
• Chambers, S. K., ve Andre, T. (1997). Gender, prior knowledge, interest and experience in electricity and conceptual change text manipulations in learning about direct current. Journal of Research in Science Teaching, 34(2), 107- 123.
• Coll, R. K., France, B., ve Taylor, I. (2005). The role of models/and analogies in science education: Implications from research. International Journal of Science Education, 27(2), 183-198.
• Çelik, S. (2015). Fen bilgisi öğretmen adaylarının bilimsel modeller ile ilgili anlayışları. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8(1), 9-26. https://doi.org/10.18185/eufbed.33666
• Davis, E. A., Kenyon, L., Hug, B., Nelson, M., Beyer, C., Schwarz, C., ve Reiser, B. J. (2008, January). MoDeLS: Designing supports for teachers using scientific modeling. Paper presented at the Association for Science Teacher Education, St. Louis, MO, USA.
• Düşkün, İ., ve Ünal, Ü. (2015). Modelle öğretim yönteminin fen eğitimindeki yeri ve önemi. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 4(6), 1-18
• Er, N., ve Balbağ, M. Z. (2020). Fen bilgisi ve sınıf öğretmen adaylarının fen bilimleri dersinde model kullanımına yönelik tutumlarının bazı değişkenler açısından incelenmesi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Türk Dünyası Uygulama ve Araştırma Merkezi (ESTÜDAM) Eğitim Dergisi, 5(1), 78-91. https://doi.org/10.32570/ijofe.742027
• Ergin, O., ve Akbaş, İ. (2012). Fen öğretmenlerinin model kullanımı hakkındaki görüşleri. Journal of Turkish Science Education, 9(2), 63-74.
• Ergin, İ., Özcan, İ., ve Sarı, M. (2012). Farklı akademik unvanlara sahip fen öğretmenlerinin branşlara göre model ve modelleme hakkındaki görüşleri. Journal of Educational and Instructional Studies in the World, 2(1), 142-159.
• Gilbert, J. K. (1993). Models and modelling in science education. Hatfield, UK: Association for Science Education. Giorgi, A. (1997). The theory, practice, and evaluation of the phenomenological method as a qualitative research procedure. Journal of Phemomenological Psychology, 28(2), 235-260. https://doi.org/10.1163/156916297X00103
• Gobert, J. D., ve Buckley, B. C. (2000). Introduction to model-based teaching and learning in science education. International Journal of Science Education, 22(9), 891-894. https://doi.org/10.1080/095006900416839
• Grosslight, L., Unger, C., Jay, E., ve Smith, C. (1991). Understanding models and their use in science: A framework for research and teaching. In Science Education, 75(1), 3-27. https://doi.org/10.1002/tea.3660280907
• Günbatar, S., ve Sarı, M. (2005). Elektrik ve manyetizma konularında anlaşılması zor kavramlar için model geliştirilmesi. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 25(1), 185-197.
• Güneş, B., Bağcı, N., ve Gülçiçek, Ç. (2004a). Fen bilimlerinde kullanılan modellerle ilgili öğretmen görüşlerinin tespit edilmesi. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 4(7), 1-14.
• Güneş, B., Gülçiçek, Ç., ve Bağcı, N. (2004b). Eğitim fakültelerindeki fen ve matematik öğretim elemanlarının model ve modelleme hakkındaki görüşlerinin incelenmesi. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 1(1), 35-48.
• Grosslight, L., Unger, C., Jay, E., ve Smit, C. L. (1991). Understanding models and their use in science: Conceptions of middle and high school students and experts. Journal of Research in Science Teaching, 28(9), 799-822. https://doi.org/10.1002/tea.3660280907
• Harman, G. (2012). Fen bilgisi öğretmen adaylarının model ve modelleme ile ilgili bilgilerinin incelenmesi. X. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, Niğde, Türkiye.
• Harman, G., ve Alat, K. (2015). Fen bilgisi öğretmen adaylarının fen ve teknoloji dersinde model kullanımına yönelik tutum ölçeği geliştirilmesi, Erzincan Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 17(1), 30-54. https://doi.org/10.17556/jef.18249
• Harrison, A. G. (2001). How do teachers and textbook writers model scientific ideas for students? Research in Science Education, 31(3), 401-435. https://doi.org/10.1023/A:1013120312331
• Ingham, A. M., ve Gilbert, J. K. (1991). The use of analogue models by students of chemistry at higher education level. International Journal of Science Education, 13(2), 193-202. https://doi.org/10.1080/09500699101302066
• İnal, Z., ve Aydın, A. (2015). Madde ve ısı ünitesinin öğretilmesinde model kullanımının akademik başarıya ve bilgilerin kalıcılığına etkisi. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 16(3), 19-37 Kaya, O., ve Bozkurt, A. (2021). Fen eğitimi öğretmen adaylarının model tabanlı öğretime yönelik algıları ve karşılaştıkları zorluklar. Eğitim ve Bilim, 46(206), 35-48.
• Kılıç, A., ve Yıldırım, M. (2020). Model tabanlı öğrenme yaklaşımlarının fen öğretmeni adaylarının pedagojik bilgi ve becerilerine etkisi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 35(1), 155-169. https://doi.org/10.16986/HUJE.20200459200
• Köse, E. Ö., ve Gül, Ş. (2016). Biyoloji öğretmeni adaylarının bilimsel modeller ile ilgili anlayışları. Uşak Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 9(27/3), 162-180.
• Miles, B.M., and Huberman, M.A. (2016) Qualitative Data Analysis (Translate Editors: S. Akbaba Altun ve A. Ersoy). Pegem Akademi. (2. Baskıdan Çeviri)
• Milli Eğitim Bakanlığı (MEB). (2023). Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı, Ankara MEB Yayınları.
• Piaget, J. (1972). The principles of genetic epistemology. Rutledge & Kegan Paul.
• Sarıtaş, E., ve Yılmaz, C. (2023). Fen bilimleri öğretmen adaylarının model kullanımı üzerine bir çalışma: Farkındalık ve sınıf içi uygulamalar. Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 21(3), 250-265.
• Schwarz, C. V., ve White, B. Y. (2005). The development of a scientific model and its role in scientific inquiry. Educational Psychology Review, 17(3), 121-139.
• Schwartz, D. L., ve Bransford, J. D. (2019). A new model for teaching science: The role of models in conceptual change. Educational Psychologist, 54(1), 38-50.
• Serttaş, S., ve Yenilmez-Türkoğlu, A. (2024). Modeller ve fen bilimleri öğretim programı kazanımlarında modellerin yeri. Uluslararası Eğitimde Mükemmellik Arayışı Dergisi (UEMAD), 4(1), 67-79
• Şen, M., ve Öztekin, C. (2019). Interaction among contextual knowledge and pedagogical content knowledge: sociocultural perspective. Education and Science, 44(198), 57-97. https://doi.org/10.15390/EB.2019.7927
• Taber, K. S. (2017). Teaching about models in science education. International Journal of Science Education, 39(2), 101-117. https://doi.org/10.1080/09500693.2016.1276395
• Türnüklü, A. (2000). Eğitimbilim araştırmalarında etkin olarak kullanılabilecek nitel araştırma tekniği: Görüşme. Kuram ve Uygulamada Eğitim Yönetimi Dergisi, 6(4), 543-559.
• 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], Dokuz Eylül Üniversitesi.
• Vygotsky, L.S. (1978). Ming in society: The development of higher psychological processes. Harward University Press.
• Yıldırım, A., ve Şimşek, H. (2016). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. (10. Baskı.). Seçkin Yayınları.
• Yiğit, N., ve Özmen, H. (2006). Fen öğretiminde model kullanımının önemi. Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 22(2), 45-59.
• Zhu, J., Wei, L., ve Xie, Y. (2020). Effectiveness of model-based learning in improving students' scientific thinking and academic achievement. Journal of Educational Research, 113(4), 279-291.