Kimyada Kavram Çiftlerine İlişkin İki-Aşamalı Kavram Tanı Testinin Geliştirilmesi

Year 2020, Volume: 14 Issue: 1, 316 - 347, 30.06.2020

Lütfiye Varoğlu , Şenol Şen , Ayhan Yilmaz

https://doi.org/10.17522/balikesirnef.655801

Cited By: 3

Abstract

Çalışmada, periyodik tablo konusu için önem arz eden ve konu ile ilişkili metal-ametal, asit-baz, iyonik-kovalent, proton sayısı-elektron sayısı ve anyon-katyon kavram çiftlerine ilişkin ortaöğretim öğrencilerinin kavramsal anlamalarını belirlemek için iki aşamalı kavram testi geliştirilmiştir. Çalışmaya yaşları 13 ile 17 arasında değişen, 334 ortaöğretim öğrencisi katılmıştır. Çalışmada iki aşamadan oluşan 30 soruluk Kimya Kavram Tanı Testi (KKTT) kullanılmıştır. KKTT’nin kapsam ve görünüş geçerliği için uzman görüşü alınmıştır. Testin toplam puanlarına göre alt %27 ve üst %27’lik gruplar belirlenmiştir. Madde analizleri yapılarak madde güçlük ve madde ayırıcılık indeksleri tespit edilmiş ve 13 soru testten çıkarıldıktan sonra kapsam geçerliliği için tekrar uzman görüşü alınmıştır. Testin güvenirlik analizleri için istatistiksel analizler yapılarak, 17 soruluk testin ilk aşaması için güvenirlik katsayısı .857, birinci ve ikinci aşaması için .908 olarak hesaplanmıştır.

Keywords

geçerlik, güvenirlik, iki aşamalı testler, kavram çiftleri, periyodik tablo

Thanks

Çalışma birinci yazarın doktora tez çalışmasının bir kısmından üretilmiştir.

Development of Two-Tier Diagnostic Test Related to Concept Pairs in Chemistry

Abstract

The study aims to develop two-tier diagnostic test to determine the conceptual understanding of secondary school students about concept pairs related with the periodic table such as; metal-nonmetal, acid-base, ionic-covalent, proton number-electron number, anion-cation. Participants were 334 secondary school students aged between 13 and 17. Chemistry Concept Diagnostic Test (CCDT) consist of two-tiers and 30 questions was used. Expert opinion was obtained for content and face validity of CCDT. The bottom 27% and top 27% of student groups determined according to the total scores of the test. In order to item analyzes, item difficulty indices and item discrimination indices were determined and 13 questions were removed from the test Expert opinion for the content validity was obtained again for the final test. Statistical analyzes utilized for the reliability, and the reliability coefficient of 17 item was calculated as .857 for first tier; and .908 for both first and second tiers.

Keywords

concept pairs, periodic table, reliability, two tiers tests

References

• Abraham, M, R., Williamson, V.M., & Westbrook, S.L. (1994). A cross-age study of the understanding of five chemistry concepts. Journal of Research in Science Teaching, 31(2), 147-165.
• Adadan, E., & Savasci, F. (2012). An analysis of 16–17-year-old students' understanding of solution chemistry concepts using a two-tier diagnostic instrument. International Journal of Science Education, 34(4), 513-544.
• Anderson, L.W., Krathwohl, D.R., Airasian, P.W., Cruikshank, K.A., Mayer, R.E., Pintrich, P.R., Raths, J., & Wittrock, M.C. (eds.) (2001). A taxonomy for learning and teaching and assessing: A revision of Bloom’s taxonomy of educational objectives. New York: Addison Wesley Longman.
• Avcı, F., Şeşen, B. A., & Kırbaşlar, F. G. (2018). Maddenin yapısı ve özelikleri ünitesine yönelik iki aşamalı teşhis testinin geliştirilmesi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 26(4), 1007-1019.
• Aydoğan, S., Güneş, B., & Gülçiçek, Ç. (2003). Isı ve sıcaklık konusunda kavram yanılgıları. G. Ü. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 23(2), 111-124.
• Bayrak, B. K. (2013). Using two-tier test to identify primary students' conceptual understanding and alternative conceptions in acid base. Mevlana International Journal of Education (MIJE), 3(2), 19-26.
• Berg, A., Orraryd, D., Pettersson, A. J., & Hultén, M. (2019). Representational challenges in animated chemistry: self-generated animations as a means to encourage students’ reflections on sub-micro processes in laboratory exercises. Chemistry Education Research and Practice, 20(4), 710-737.
• Bierenstiel, M., & Snow, K. (2019). Periodic universe: A teaching model for understanding the periodic table of the elements. Journal of Chemical Education, 96(7), 1367-1376.
• Bloom, B.S., Engelhart, M.D., Furst, E.J., Hill, W.H., & Krathwohl, D.R. (1956). Taxonomy of educational objectives Handbook 1: Cognitive domain. London: Longman Group Ltd.
• Burrows, N. L., & Mooring, S. R. (2015). Using concept mapping to uncover students' knowledge structures of chemical bonding concepts. Chemistry Education Research and Practice, 16(1), 53-66.
• Büyüköztürk, Ş. (2009). Sosyal bilimler için veri analizi el kitabı: İstatistik, araştırma deseni, SPSS uygulamaları ve yorum (10. Baskı). Ankara: Pegem Akademi Yayıncılık.
• Büyüköztürk, Ş., Kılıç Çakmak, E., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş., & Demirel, F. (2012). Bilimsel araştırma yöntemleri (13. Baskı). Ankara: Pegem Akademi Yayıncılık.
• Chandrasegaran, A. L., Treagust, D. F., & Mocerino, M. (2007). The development of a two-tier multiple-choice diagnostic instrument for evaluating secondary school students’ ability to describe and explain chemical reactions using multiple levels of representation. Chemistry Education Research and Practice, 8(3), 293-307.
• Crocker, L., & Algina, J. (2006). Introduction to classical and modern test theory. Fort Worth, TX: Harcourt College.
• Çakır, M., & Aldemir, B. (2011). İki aşamalı genetik kavramlar tanı testi geliştirme ve geçerlik çalışması. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 8(16), 335-353.
• Demircioğlu, H., Demircioğlu, G., & Ayas, A. (2006). Hikayeler ve kimya öğretimi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 30, 110-119.
• Dönmez, Y. (2011). Sınıf öğretmen adaylarının bazı kimya kavramlarını anlama seviyelerinin ve kavram yanılgılarının belirlenmesi. Yayımlanmamış Yüksek lisans tezi. Selçuk Üniversitesi, Konya. (Tez no: 294164).
• 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, 61-84.
• Freire, M., Talanquer, V., & Amaral, E. (2019). Conceptual profile of chemistry: A framework for enriching thinking and action in chemistry education. International Journal of Science Education, 41(5), 674-692.
• Geçgel, G., & Şekerci, A. R. (2018). Bazı kimya konularındaki alternatif kavramların tanılayıcı dallanmış ağaç tekniği kullanarak belirlenmesi. Mersin Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi,14(1), 1-18.
• Ghalkhani, M., & Mirzaei, A. (2018). Usıng two-tier test to assess the fourth year students′ learning and alternative conceptions in acid-base. The Online Journal of New Horizons in Education, 8(2),122-128.
• Gönen, S., Kocakaya, S., & Kocakaya, F. (2011). Dinamik konusunda geçerliliği ve güvenilirliği sağlanmış bir başarı testi geliştirme çalışması. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 8(1), 40-57.
• Griffard, P. B., & Wandersee, J. H. (2001). The two-tier instrument on photosynthesis: What does it diagnose?. International Journal of Science Education, 23(10), 1039-1052.
• Griffiths, A. K., & Preston, K. R. (1992). Grade‐12 students' misconceptions relating to fundamental characteristics of atoms and molecules. Journal of Research in Science Teaching, 29(6), 611-628.
• Güler, N. (2017). Eğitimde ölçme ve değerlendirme (10. Baskı). Ankara: Pegem Akademi Yayıncılık.
• Haladyna, T. M. (1997). Writing test items to evaluate higher order thinking. London: Allyn & Bacon.
• Harman, G. (2018). Fen bilgisi öğretmen adaylarının asit, baz ve tuz çözeltilerinin elektriksel iletkenliği ile ilgili hazırbulunuşlukları. Dumlupınar Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, (55), 73-83.
• Kaltakci Gurel, D., Eryılmaz, A., & McDermott, L. C. (2015). A review and comparison of diagnostic instruments to identify students' misconceptions in science. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 11(5), 989-1008.
• Karamustafaoğlu, S., & Ayas, A. (2002). Farklı öğrenim seviyelerindeki öğrencilerin “metal, ametal, yarımetal ve alaşım” kavramlarını anlama düzeyleri ve kavram yanılgıları. Marmara Üniversitesi Atatürk Eğitim Fakültesi Eğitim Bilimleri Dergisi, 15, 151-162.
• Karataş, F. Ö., Köse, A. G. S., & Coştu, A. G. B. (2003). Öğrenci yanılgılarını ve anlama düzeylerini belirlemede kullanılan iki aşamalı testler. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 13(13), 54-69.
• Karslı, F., & Ayas, A. (2013). Prospective Science Teachers' Alternative Conceptions about the Chemistry Issues. Necatibey Faculty of Education Electronic Journal of Science & Mathematics Education, 7(2, 284-313).
• Kolomuç, A., & Tekin, S. (2011). Chemistry teachers’ misconceptions concerning concept of chemical reaction rate. Eurasian Journal of Physics and Chemistry Education, 3(2), 84-101.
• Lamichhane, R., Reck, C., & Maltese, A. V. (2018). Undergraduate chemistry students’ misconceptions about reaction coordinate diagrams. Chemistry Education Research and Practice, 19(3), 834-845.
• Mintzes, J. J., Wandersee, J. H., & Novak, J. D. (2001). Assessing understanding in biology. Journal of Biological Education, 35(3), 118-124.
• Mutlu, A., & Sesen, B. A. (2015). Development of a two-tier diagnostic test to assess undergraduates’ understanding of some chemistry concepts. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 174, 629-635.
• Nahum, T. L., Hofstein, A., Mamlok-Naaman, R., & Bar-Dov, Z. (2004). Can final examinations amplify students’misconceptions in chemistry?. Chemistry Education Research and Practice, 5(3), 301-325.
• Nakhleh, M. B. (1992). Why some students don't learn chemistry: Chemical misconceptions. Journal of Chemical Education, 69(3), 191-196.
• Nakhleh, M. B., Samarapungavan, A., & Saglam, Y. (2005). Middle school students' beliefs about matter. Journal of Research in Science Teaching, 42(5), 581-612.
• Nicoll, G. (2001). A report of undergraduates' bonding misconceptions. International Journal of Science Education, 23(7), 707-730.
• Novak, J. D., & Gowin, D. B. (1984). Learning how to learn. United Kingdom: Cambridge University Press.
• Odom, A. L., & Barrow, L. H. (1995). Development and application of a two‐tier diagnostic test measuring college biology students' understanding of diffusion and osmosis after a course of instruction. Journal of research in Science Teaching, 32(1), 45-61.
• Ortiz, C. B. (2019). Students’understanding of pre-organic chemistry concepts: Chemical bonding. International Journal on Language, Research and Education Studies, 3(1), 33-42.
• Othman, J., Treagust, D. F., & Chandrasegaran, A. L. (2008). An investigation into the relationship between students’ conceptions of the particulate nature of matter and their understanding of chemical bonding. International Journal of Science Education, 30(11), 1531-1550.
• Özbayrak, Ö., & Kartal, M. (2012). Ortaöğretim 9. sınıf kimya dersi “bileşikler” ünitesi ile ilgili kavram yanılgılarının iki aşamalı kavramsal anlama testi ile tayini. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, (32), 144-156.
• Özgüven, E. (2007). Psikolojik testlerde güvenirlik ve geçerlik. Ankara: Pegem Akademi Yayıncılık.
• Özmen, H. (2008). Determination of students' alternative conceptions about chemical equilibrium: a review of research and the case of Turkey. Chemistry Education Research and Practice, 9(3), 225-233.
• Peterson, R., Treagust, D., & Garnett, P. (1986). Identification of secondary students' misconceptions of covalent bonding and structure concepts using a diagnostic instrument. Research in Science Education, 16(1), 40-48.
• Reid, N. (2000). The presentation of chemistry logically driven or applications-led?. Chemistry Education Research and Practice, 1(3), 381-392.
• Salame, I. I., Sarowar, S., Begum, S., & Krauss, D. (2011). Students’ alternative conceptions about atomic properties and the periodic table. The Chemical Educator, 16, 190-194.
• Satilmis, Y. (2014). Misconceptions about periodicity in secondary chemistry education: The case of Kazakhstan. International online Journal of Primary Education, 3(2), 53-58.
• Schmidt, H. J. (1997). Students' misconceptions—Looking for a pattern. Science Education, 81(2), 123-135.
• Schmidt, H. J., Baumgärtner, T., & Eybe, H. (2003). Changing ideas about the periodic table of elements and students' alternative concepts of isotopes and allotropes. Journal of Research in Science Teaching, 40(3), 257-277.
• Sesen, B. A., & Tarhan, L. (2011). Active-learning versus teacher-centered instruction for learning acids and bases. Research in Science & Technological Education, 29(2), 205-226.
• Smith, K. J., & Metz, P. A. (1996). Evaluating student understanding of solution chemistry through microscopic representations. Journal of Chemical Education, 73(3), 233-235.
• Şen, Ş., Varoğlu, L., & Yılmaz, A. (2019). Examination of undergraduates’ cognitive structures on reaction rates and chemical equilibrium. Pamukkale University Journal of Education, 45, 335-352.
• Şen, Ş., & Yılmaz, A. (2013). Kimya öğretmen adaylarına göre kavram yanılgılarının nedenleri. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 35, 59-95.
• Taber, K. S. (1999). Ideas about ionisation energy: A diagnostic instrument. School Science Review, 81, 97-104.
• Taber, K. S. (2011). Models, molecules and misconceptions: A commentary on "secondary school students' misconceptions of covalent bonding". Journal of Turkish Science Education, 8(1), 3-18.
• Tan, K. C. D., Taber, K. S., Goh, N. K., & Chia, L. S. (2005). The ionisation energy diagnostic instrument: a two-tier multiple-choice instrument to determine high school students’ understanding of ionisation energy. Chemistry Education Research and Practice, 6(4), 180-197.
• Tekin, H. (2009). Eğitimde ölçme ve değerlendirme. Ankara: Yargı Yayınları.
• Treagust, D. (1986). Evaluating students' misconceptions by means of diagnostic multiple choice items. Research in Science education, 16(1), 199-207.
• Treagust, D. F. (1988). Development and use of diagnostic tests to evaluate students’ misconceptions in science. International Journal of Science Education, 10(2), 159-169.
• Turgut, M. F. (1995). Eğitimde ölçme ve değerlendirme metotları. Ankara: Yargıcı Matbaası.
• Tüysüz, C. (2009). Development of two-tier diagnostic instrument and assess students’ understanding in chemistry. Scientific Research and Essays, 4(6), 626-631.
• Uyulgan, M. A., Akkuzu, N., & Alpat, Ş. (2014). Assessing the students' understanding related to molecular geometry using a two-tier diagnostic test. Journal of Baltic Science Education, 13(6), 839-855.
• Ünal, S. (2002). Lise 1 ve lise 3 öğrencilerinin kimyasal bağlar konusundaki kavramları anlama seviyelerinin karşılaştırılması. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon. (Tez no: 127405)
• Ünal S., Coştu B. & Ayas A. (2010). Secondary school students' misconceptions of covalent bonding. Journal of Turkish Science Education, 7(2), 3–29.
• Valanides, N. (2000). Primary student teachers’understanding of the particulate nature of matter and its transformations during dissolving. Chemistry Education Research and Practice, 1(2), 249-262.
• Wiersma, W., & Jurs, S. G. (1990). Educational measurement and testing (2nd. Ed.). Needham Heights, MA: Allyn and Bacon.
• Yücel, E. Ö., & Özkan, M. (2015). Determination of secondary school students' cognitive structure, and misconception in ecological concepts through word association test. Educational Research and Reviews, 10(5), 660-674.