The impact of POE supported inquiry-based teaching method academic achievement and scientific inquiry skills

Abstract

This study aims to search the impact of POE supported inquiry-based instruction in the unit of electricity on the academic success and scientific inquiry skills of students. The research method performed in this study, which is one of the quantitative research technics, is determined as pre-test and post-test matching control grouped quasi-experimental method. Sample of this research contains 26 students at the level of sixth grade. In the experimental group, inquiry-based instruction method and Predict-Observe-Explain (POE) method are used in teaching the unit of electricity whereas the activities of the current science curriculum are used for teaching in the control group. As data collection tool, an academic success test including 20 multiple choice questions concerning the learning outcomes of electrical conduction and the scientific inquiry skills test consisting 22 items are used. The academic success test in the unit of electricity was applied to students both in control and application groups before and after the implementation. Additionally, scientific inquiry skills test was applied on students in the experimental group before and after the instruction. Data of this study was analyzed by using SPSS Statistics 23 program. It was concluded that the academic achievement test and scientific inquiry skills test results of students in the experimental group in which inquiry based instruction is implemented are higher than results of control group. Considering these results, it was suggested that inquiry-based instruction method and Predict-Observe-Explain (POE) method should be used in science teaching because these methods can increase the academic success and scientific inquiry skill of students.

Keywords

• POE supported inquiry based teaching
• electricity
• science education
• 6th grade students

TGA destekli sorgulama temelli öğretimin akademik başarıya ve bilimsel sorgulama becerisine etkisi

Abstract

Bu çalışmada elektrik ünitesinde tahmin-gözlem-açıklama (TGA) destekli sorgulamaya dayalı öğretimin öğrencilerin akademik başarısı ile bilimsel sorgulama becerilerine etkisinin araştırılması hedeflenmiştir. Bu çalışmada araştırma yöntemi olarak ön test-son test eşleştirilmiş gruplu yarı deneysel yöntemden yararlanılmıştır. Bu çalışma ortaokul 6. sınıf düzeyinde toplam 26 öğrenci ile yürütülmüştür. Deney grubunda TGA destekli sorgulama temelli öğretim ile konu işlenmiş, kontrol grubunda ise konu fen bilimleri dersi öğretim programındaki etkinliklere göre işlenmiştir. Veri toplama aracı olarak elektriğin iletimi ünitesine ait 20 maddelik çoktan seçmeli akademik başarı testi ve 22 maddelik bilimsel sorgulama becerileri testi kullanılmıştır. Elektrik ünitesi başarı testi, kontrol ve deney grubundaki öğrencilere öğretim öncesi test ve öğretim sonrası test şeklinde uygulanmış olup ayrıca deney grubundaki öğrencilere öğretim öncesi ve sonrası bilimsel sorgulama becerileri testi de uygulanmıştır. Çalışmanın verileri SPSS 23 programı ile analiz edilmiştir. Çalışmada sorgulama temelli öğretimin uygulandığı deney grubu katılımcılarının elektrik ünitesi başarı testi ve bilimsel sorgulama becerileri testi sonucunun kontrol grubundaki öğrencilerden anlamlı derece iyi olduğu belirlenmiştir. Elde edilen veriler doğrultusunda TGA destekli sorgulama temelli öğretim yönteminin öğrencilerin akademik başarısını ve bilimsel sorgulama becerisini arttırdığından fen öğretiminde kullanılması önerilmiştir.

Keywords

• TGA destekli sorgulama temelli öğretim
• elektrik
• fen eğitimi
• 6. sınıf öğrencileri

References

1. MEB, İlkokul ve Ortaokul Fen Bilimler Dersi (3, 4, 5, 6, 7 ve 8. sınıflar) Öğretim Programı., Ankara: Milli Eğitim Bakanlığı, 2018.
2. H. Lina, Z. Hong ve Y. Cheng, «The interplay of the classroom learning environment and inquiry-based activities,» International Journal of Science Education, pp. 31(8), 1013-1024, 2009.
3. K. J. Roth, «Science education: It‟s not enough to „do‟ or „relate‟. (Editioned by: M. K. Pearsall),» Scope, Sequence, and Coordination of Secondary School Science. Washington, D.C: National Science Teachers‟ Association, pp. 151-164, 1992.
4. Perry ve C. Richardson, «The new mexico tech master of science teaching program: an exemplary model of ınquiry-based learning.,» %1 içinde 31st ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference, Reno, 2001.
5. B. V. Wood, «Inquiry-based undergraduate teaching in life sciences at large research universities: A perspective on the boyer commision report.,» Cell Biology Education, pp. 2, 112-116, 2003.
6. B. Lim, «PhD Thesis, Indiana University.,» Guidelines for designing ınquiry-based learning on the web: online pro-fessional development of educators., 2001.
7. S. Karamustafaoğlu ve A. C. Havuz, «Araştırma sorgulamaya dayalı öğrenme ve etkililiği (Inquiry based learning and its effectiveness),» International Journal of Assessment Tools in Education (IJATE), p. 3(1), 2016.
8. H. Şaşan, «Yapılandırmacı Öğrenme.Hacettepe Üniversitesi Eğitim Bilimleri Bölümü Eğitim Programları ve Öğretim Ana Bilim Dalı,» Yaşadıkça Eğitim Dergisi., pp. 74-75, 2002.

9. A. Collins, «National science education standards: A political document.,» Journal of Research in Science Teaching,, pp. 35 (7), 711 - 727, 1998.
10. NRC, «Inquiry and National Science Educational Standards,» Washington, D.C.: National Academy Press, 2000.
11. Z. Bayram, « Öğretmen Adaylarının Rehberli Sorgulamaya Dayalı Fen Etkinlikleri Tasarlarken Karşılaştıkları Zorlukların İncelenmesi.,» Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, pp. 30(2), 15-29, 2015.
12. M. I. Yetişir, «Rehberli Araştırma-Sorgulamaya Dayalı Fizik Öğretimi: Öğretmen Adaylarının Akademik Başarıları ve Uygulama HakkındakiGörüşlerinin İncelenmesi,» Ankara Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, pp. 49(1), 159-182, 2016.
13. S. Çelik, E. Şenocak, S. Bayrakçeken, Y. Taşkesenligil ve K. Doymuş, «Aktif öğrenme stratejileri üzerine bir derleme çalışması,» Kazım Karabekir Eğitim Fakültesi Dergisi, pp. 11, 155-185, 2005.
14. G. Kaya ve S. Yılmaz, «Açık Sorgulamya Dayalı Öğrenmenin Öğrencilerin Başarısına ve Bilimsel Süreç Becerilerine etkisi,» Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, pp. 31(2), 300-318, 2016.
15. N. Akben, «The Effect of Open Inquiry-Based Laboratory Activities on Prospective Teachers’ Misconceptions about Matter,» International Online Journal of Educational Sciences, pp. 7(3), 164 – 178, 2015.
16. N. Tatar ve M. Kuru, « Fen eğitiminde araştırmaya dayalı öğrenme yaklaşımının akademik başarıya etkisi,» Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, pp. 31, 147-158, 2006.
17. M. Wilder ve P. Shuttleworth, «Cell inquiry: A 5E learning cycle lesson,» Science Activities, pp. 41(4), 37-43, 2005.
18. A. Keselman, «Supporting inquiry learning by promoting normative understanding of multivraiable causality,» Journal of Research in Science Teaching, pp. 40, 898-921, 2003.
19. M. Pedaste ve T. Sarapuu, «Developing an effective support system for inquiry learning in a Web based environment,» Journal of Computer Assited Learning, pp. 22(1), 47-62, 2006.
20. T. De jong ve W. R. Van joolingen, «Scientific discovery learning with computer simulations of conseptual domains,» Review of Educational Research, pp. 68, 179-202, 1998.
21. N. Tatar, «İlköğretim Fen Eğitiminde Araştırmaya Dayalı Öğrenme Yaklaşımının Bilimsel Süreç Becerilerine, Akademik Başarıya Ve Tutuma Etkisi,» Doktora Tezi Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2006.
22. Z. C. Chen, «Developing a cycle-mode POED model and using scientific inquiry for a practice activity to improve students’ learning motivation, learning performance, and hands-on ability. Interactive Learning Environments,,» pp. 1-13, 2020.
23. H. S. Hsiao, J. C. Hong, P. H. Chen, C. C. Lu ve S. Y. Chen, «A five-stage prediction-observation-explanation inquiry-based learning model to improve students’ learning performance in science courses,» Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, pp. 13(7), 3393-3416, 2017.
24. Hsu, C. Y., C. C. Tsai ve J. C. Liang, «Facilitating preschoolers’ scientific knowledge construction via computer games regarding light and shadow:,» Journal of Science Education and Technology, pp. 20(5), 482-493, 2011.
25. D. Çınar ve S. Bayraktar, «Evaluation of the effects of argumentation based science teaching on 5 th grade students’ conceptual understanding of the subjects related to “matter and change”,» International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, pp. 2(1), 49-77, 2014.
26. S. Ergül, D. Sarıtaş ve H. Özcan, «Hipotetik TGA (Tahmin-Gözlem-Açıklama) döngüsü ile kimyasal değişimin doğasının öğretimi; asit-baz indikatör tepkimesi örneği,» BAUN Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, cilt 22, no. 2, pp. 490-506, 2020.
27. R. White ve R. Gunstone, Probing Understanding, first edition, London and New York: The Falmer Pres, 196 p., 1992.
28. Ö. Koray, H. Bahadır ve F. Geçkin, «Bilimsel süreç becerilerinin 9.sınıf kimya dersi kitabı ve kimya müfredatında temsil edilme durumları,» Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, pp. 2(4), 147-156, 2006.
29. S. Tekin, Tahmin-gözlem-açıklama stratejisine dayalı fen bilgisi laboratuvar deneylerin tasarlanması ve bunların öğrenci kazanımlarına katkılarının irdelenmesi, Gazi Üniversitesi, Ankara: VII. Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi Bildiriler Kitabı, 2006.
30. E. Güven, «Çevre eğitiminde tahmin-gözlem-açıklama destekli proje tabanlı öğrenme yönteminin farklı değişkenler üzerine etkisi ve yönteme ilişkin öğrenci görüşleri,» Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Gazi Üniversitesi, Ankara., 2011.
31. S. Tekin, «Kimya laboratuarının etkililiğinin aksiyon araştırması yaklaşımıyla geliştirilmesi,» Kastamonu Eğitim Fakültesi, pp. 16(2), 567-576, 2008.
32. A. Bostan Sarıoğlan ve B. Abacı, «Sorgulamaya Dayalı Öğretimin “Lamba Parlaklığı” Kavramının Ortaokul 5.Sınıf Öğrencilerinin Başarısına Etkisi,» Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, pp. 19(3), 147-154, 2017.
33. U. Bilir, «Fen Bilimleri Öğretiminde Araştırma ve Sorgulamaya Dayalı Öğrenme Yaklaşımının Öğrencilerin Akademik Başarılarına Etkisi,» Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, pp. 31(1), 223-256, 2018.
34. F. Espinoza, «Impact of Guided Inquiry with Simulations on Knowledge of E lectricity and Wave Phenomena,» European Scientific Journal, ESJ, pp. 16 (33), 1, 2020.
35. Irwanto, A. D. Saputro, E. Rohaeti ve A. K. Prodjossantoso, «Using Inquiry-Based Laboratory Instruction to Improve Critical Thinking and Scientific Process Skills among Preservice Elementary Teachers,» Eurasian Journal of Educational Research, pp. 80, 151-170, 2019.
36. Z. Koyunlu Unlu ve I. Dokme, «The effect of technology-supported inquiry-based learning in science education: Action research.,» Journal of Education in Science, Environment and Health (JESEH), pp. 6(2), 120-133, 2020.
37. E. Kabataş Memiş, «İlköğretim öğrencilerinin argümantasyon tabanlı bilim öğrenme yaklaşımlarına ilişkin görüşleri,» Kastamonu Eğitim Dergisi, pp. 4 Cilt:22 No:2, 401-418, 2014.
38. F. E. Öztürk ve Z. Bayram, «Esnek soruşturma temelli fen öğretimi (ESTFÖ): Elektrik Modülüne ilişkin etkinlik tasarı ve uygulamaları,» Araştırma Temelli Etkinlik Dergisi (ATED)/ Journal of Inquiry Based Activities (JIBA), pp. Cilt 10, sayı 1, 45-60, 2020.
39. S. Kaçar ve A. G. Balım, «Argümantsayona dayalı sorgulama yönteminin elektrik enerjisi konusunda kullanımına ilişkin etkinlik örneği,» Araştırma Temelli Etkinlik Dergisi (ATED) / Journal of Inquiry Based Activities (JIBA),, pp. Cilt 8, Sayı 2, 127-149, 2018.
40. B. Varlı ve Ş. U. Sağır, «Araştırma Sorgulamaya Dayalı Öğretimin Ortaokul Öğrencilerinin Fen Başarısı, Sorgulama Algısı ve Üstbiliş Farkındalığına Etkisi,» GEFAD / GUJGEF, pp. 39(2): 703-725, 2019.
41. A. Bostan Sarıoğlan ve D. Fatih, «Ortaokul Öğrencilerinin Ay’ın Evreleri ve Hareketleri ile İlgili Bilişsel Yapılarına Sorgulama Temelli Öğretimin Etkisi,» Anemon Muş Alparslan Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, pp. 8(4), 1121-1133, 2020.
42. A. Colburn, « What teacher educators need to know about inquiry-based instruction,» Paper presented at the annual meeting of the Association for the Education of Teachers in Science, Akron, OH. Web: www.csulb.edu/~acolburn/ AETS.htm, 2006.
43. H. Çalışkan, «İlköğretim 7. sınıf sosyal bilgiler dersinde araştırmaya dayalı öğrenme yaklaşımının derse yönelik tutuma, akademik başarıya ve kalıcılık düzeyine etkisi‖,» Yayınlanmamış Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2008.
44. G. A. Dilbaz, T. Y. Yelken ve S. Özgelen, «Araştırma temelli öğrenmenin fen ve teknoloji dersine yönelik tutum ve araştırma becerileri üzerindeki etkisi,» İlköğretim Online, pp. 15 (2), 708-722, 2016.
45. A. Karapınar, « Sorgulamaya dayalı öğrenme ortamının öğretmen adaylarının bilimsel süreç becerileri ve bilimsel düşünme yetenekleri üzerindeki etkisi,» Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi. Celal Bayar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Manisa, 2016.
46. O. Şensoy ve H. İ. Yıldırım, «Araştırma soruşturma tabanlı öğrenme yaklaşımının yaratıcı düşünme ve bilimsel süreç becerilerine etkisi,» Cumhuriyet International Journal of Education, pp. 6 (1), 34 – 46., 2017.
47. Ş. Büyüköztürk, E. Kılıç Çakmak, Ö. E. Akgün, Ş. Karadeniz ve F. Demirel, Bilimsel Araştırma Yöntemleri, Ankara: Pegem Akademi, 2014.
48. M. D. Gall, J. P. Gall ve W. R. Borg, «USA: Pearson Education,» Educational research, no. 7.Baskı, 2003.
49. Z. Aydoğdu, «Argümantasyon Tabanlı Öğretimin Öğrencilerin Fene Yöenlik Akademik Başarı, Motivasyon, İlgi ve Tutumlarına Etkisinin İncelenmesi,» Sakarya Üniversitesi Eğtiim Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, 2017.
50. B. Özden ve N. Yenice, «Ortaokul 7. ve 8. Sınıf Öğrencilere Yönelik Bir Bilimsel Sprgulama Becerileri Testi Geliştirme Çalışması,» Mersin Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, pp. 17(1):112-131, 2021.
51. S. Akpullukçu ve Y. Günay, «Fen ve teknoloji dersinde araştırmaya dayalı öğrenme ortamının öğrencilerin akademik başarı, hatırda tutma düzeyi ve tutumlarına etkisi,» Ege Eğitim Dergisi, pp. 14(1), 67-89, 2013.
52. O. Bozkurt, Y. Ay ve M. Fansa, «Araştırmaya dayalı öğrenmenin fen başarısı ve fene yönelik tutuma etkisi ile öğretim sürecine yönelik öğrenci görüşleri.,» Abbant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, pp. 13(2), 241-256, 2013.
53. Y. Ortakuz, «Araştırmaya dayalı öğrenmenin öğrencilerin fen-teknoloji-toplum-çevre ilişkisini kurmaya etkisi, Yüksek lisans tezi,» Marmara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstütüsü, İstanbul, pp. Erişimi tarihi: 23.06.2016, http://tez2.yok.gov.tr/., 2006.
54. H. Akkuş, H. Kadayıfçı ve B. Atasoy, «Lise Kimya Kitapları Anlamlı Öğrenmeye Katkı Sağlıyor mu?,» Ulusal Kimya Eğitimi Kongresi , Türkiye Kimya Derneği İstanbul, 2007.
55. J. Brady-Orcutt, «A Case Study on Inquiry Based Science Education and Students’ Feeling of Success,» Master of Arts Thesis, SAN JOSE STATE UNIVERSITY, USA, 1997.
56. A. H. Gençtürk ve L. Türkmen, «Ġlköğretim 4. sınıf fen bilgisi dersinde sorgulama yöntemi ve etkinliği üzerine bir çalışma,» Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, pp. 27(1), 277-292., 2007.
57. S. N. Taşkoyan, «Fen ve Teknoloji Öğretiminde Sorgulayıcı Öğrenme Stratejilerinin Öğrencilerin Sorgulayıcı Öğrenme Becerileri, Akademik Başarıları ve Tutumları Üzerindeki Etkisi,» Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, 2008.
58. E. Bağcaz, «Sorgulayıcı Öğretim Yönteminin Öğrencilerin Akademik Başarısı ve Fen ve Teknoloji Dersine Yönelik Tutumuna Etkisi.Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi,» Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya, 2009.
59. K. Çelik ve B. Çavaş, «Canlılarda Üreme, Büyüme ve Gelişme Ünitesinin Araştırmaya Dayalı Öğrenme Yöntemi ile İşlenmesinin ÖğrencilerinAkademik Başarılarına, Bilimsel Süreç Becerilerine ve Fen ve TeknolojiDersine Yönelik Tutumlarına Etkisi,» Ege Eğitim Dergisi, p. (13) 2: 50–751, 2012.
60. B. Timur ve R. Y. Kıncal, « İlköğretim 7. Sınıf Fen Bilgisi Dersinde Sorgulamalı Öğretimin (Inquiry teaching) Öğrenci Başarısına Etkisi.,» Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, p. 8(1)., 2010.
61. C. Ulu, «Fen Öğretiminde Araştırma Sorgulamaya Dayalı Bilim Yazma Aracı Kullanımının Kavramsal Anlama, Bilimsel Süreç ve Üstbiliş BecerilerineEtkisi. Yayınlanmamış Doktora Tezi,» Marmara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 2011.
62. N. Yenice ve B. Özden, «Bilimsel araştırma bir soru ile başlar; Süt etkinliği.,» Trakya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, pp. 6 (2), 153-158. , 2016.
63. N. Doğan, «Blending Problem Based Learning and History of Science Approaches to Enhance Views about Scientific Inquiry: New Wine in an Old Bottle.,» Journal of Education and Training Studies, pp. Vol. 5, No. 10; October. , 2017.
64. D. Karışan, K. Bilican ve B. Şenler, « Bilimsel Sorgulama Hakkında Görüş Anketi:Türkçeye Uyarlama, Geçerlik ve Güvenirlik Çalışması,» İnönü Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, pp. 18(1), 326-343, 2017.
65. M. A. Çorlu ve M. S. Çorlu, « Scientific inquiry based professional development models in teacher education,» Educational Sciences: Theory & Practice, pp. 12 (1), 514-521, 2012.
66. M. K. Duru, S. Demir, F. Önen ve E. Benzer, «Sorgulamaya dayalı laboratuvar uygulamalarının öğretmen adaylarının laboratuvar algısına tutumuna ve bilimsel süreç becerilerine etkisi,» M.Ü. Atatürk Eğitim Fakültesi Eğitim Bilimleri Dergisi, pp. 33, 25-44, 2011.
67. A. Yıldırım Benli ve N. Kavcar, «SoruĢturma temelli öğrenim yaklaĢımının öğretmen adaylarının bilimsel süreç becerileri üzerine etkileri,» Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, pp. 36, 26-45, 2013.
68. R. L. Bell, L. Smetana ve I. Binns, «Simplifying inquiry instruction,» The Science Teacher, pp. 72(7), 30-33., 2005.
69. S. Ucar ve K. Trundle, «Conducting Guided Inquiry in Science Classesusing Authentic, Archived, Web-Based Data,» Computers & Education, pp. 57(2), 1571-1582, 2011.
70. A. Bostan Sarıoğlan, «Fen bilgisi öğretmen adaylarının öğretim deneyimlerinden sonra bilimsel sorgulama hakkındaki görüşlerin değerlendirilmesi,» Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, pp. Sayı: 48 Sayfa: 136-159, 2018.