The Effect of Technology Integrated Inquiry Based Learning Approach to Middle School Students’ Conceptual Understanding: Example of Solar Eclipse

Abstract

In this research, it is aimed to investigate the effect of technology integrated inquiry-based instruction and teaching in accordance with science program on the change in students' conceptual understanding. In the research, semi-experimental pattern with pretest-posttest, experiment-control group was used. The sample of this study consisted of 33 students in the 6th grade in the state secondary school and 29 students in the control group. Experimental and control groups were randomly assigned. While technology integrated inquiry-based instruction was applied to experimental group students, inquiry-based teaching method was applied to control group students in accordance with the curriculum. For this purpose, Conceptual Understanding Test was applied to the students as pre-test and post-test before and after teaching. In addition, semi-structured interviews were conducted with nine students in the experimental and control groups. Descriptive analysis method was used in data analysis. According to the results obtained from the data analysis, while the Students in the experimental and control groups had similar conceptual meanings before teaching, the teaching was effective in the rate of scientific response in the students in both groups. In the light of this results, suggestions made for future researchs.

Keywords

• Technology integrated inquiry based learning
• Conceptual understanding
• Solar eclipse
• Middle school students

TEKNOLOJİ ENTEGRASYONLU SORGULAMAYA DAYALI ÖĞRENME YAKLAŞIMININ ORTAOKUL ÖĞRENCİLERİNİN KAVRAMSAL ANLAMALARINA ETKİSİ: GÜNEŞ TUTULMASI ÖRNEĞİ

Abstract

Bu çalışmada, teknoloji entegrasyonlu sorgulamaya dayalı öğretim ile fen bilimleri dersi öğretim programına uygun olarak yürütülen öğretimin öğrencilerin kavramsal anlamalarına etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Araştırmada ön test-son test deney-kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılmıştır. Bu çalışmanın örneklemini devlet ortaokulunda 6. sınıfta öğrenim gören deney grubunda 33 öğrenci ve kontrol grubundaki 29 öğrenci oluşturmaktadır. Deney grubu öğrencilerine hazırlanan teknoloji entegrasyonlu sorgulamaya dayalı öğretim uygulanırken, kontrol grubu öğrencilerine programa uygun olarak sorgulamaya dayalı öğretim yöntemi uygulanmıştır. Bu amaç doğrultusunda üç açık uçlu sorudan oluşan Kavramsal Anlama Testi deney ve kontrol grubundaki öğrencilere öğretim öncesi ve sonrası uygulanmıştır. Ayrıca deney ve kontrol grubundaki dokuz öğrenci ile yarı yapılandırılmış görüşmeler yapılmıştır. Veri analizinde betimsel analiz yöntemi kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, deney ve kontrol grubundaki öğrenciler öğretim öncesi benzer kavramsal anlamalara sahip iken, öğretim her iki gruptaki öğrencilerinde bilimsel cevap verme oranlarında etkili olmuştur. Bu sonuçlar ışığında gelecek araştırmalar için önerilerde bulunulmuştur.

Keywords

• Teknoloji entegrasyonlu sorgulamaya dayalı öğretim
• Kavramsal anlama
• Güneş tutulması
• Ortaokul öğrencileri

References

1. Akben, N. (2015). The Effect of Open Inquiry-Based Laboratory Activities on Prospective Teachers' Misconceptions about Matter. International Online Journal of Educational Sciences, 7(3), 164 – 178.
2. Arny, T. T. (1994). Explorations an Introduction to Astronomy. Missouri: Mosby-Yearbook.
3. Atwood, R. K., and Atwood, V. A. (1997).Effects of Instruction on Preservice Elementary Teachers’ Conceptions of the Causes of Night and Day and the Seasons. Journal of Science Teacher Education, 8(1), 1-13.
4. Aydoğan, S., Güneş, B. ve Gülçiçek, Ç. (2003). Isı ve Sıcaklık Konusunda Kavram Yanılgıları, Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 23(2), 111-124.
5. Barab, S., Hay, S.A., Squire, K., Barnett, M., Schmidt, R., Karrigan, K., and Yamagata-Lynch, L. (2000). Virtual Solar System Project: Learning Through a Technology-Rich, Inquiry-Based, Participatory Learning Environment. Journal of Science Education and Technology, 9(1), 7-25.
6. Barnett, M. (2002). Addressing Children’s Alternative Frameworks of the Moon’s Phases and Eclipses. International Journal of Science Education, 24(8), 859-879.
7. Barnett, M. (2005). Using Virtual Reality Computer Models to Support Student Understanding of Astronomical Concepts. Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching, 24(4), 333-356.
8. Baxter, J. H. (1989). Children’s Understanding of Familiar Astronomic Alevents. International Journal of Science Education, 11, 502–513.

9. Bayram, Z. (2015). Öğretmen Adaylarının Rehberli Sorgulamaya Dayalı Fen Etkinlikleri Tasarlarken Karşılaştıkları Zorlukların İncelenmesi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 30(2), 15-29.
10. Bell, R. L., and Trundle, K. C. (2008).The Use of a Computer Simulation to Promote Scientific Conceptions of Moon Phases. Journal of Research in Science Teaching, 45(3), 346–372.
11. Bevins, S. & Price, G. (2016). Reconceptualising inquiry in science education. International Journal of Science Education, 38(1), 17-29, DOI: 10.1080/09500693.2015.1124300.
12. Bolat, Y. ve Karakuş, M. (2017). Kavram Temelli Disiplinler Arası Yaklaşıma Göre Tasarlanan Ünitenin Kavramların Kazandırılmasına Etkisi. Mustafa Kemal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 1(1), 26-42.
13. Bostan, A. (2008), Farklı Yaş Grubu Öğrencilerinin Astronominin Bazı Temel Kavramlarına İlişkin Düşünceleri. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir.
14. Bostan Sarıoğlan, A. ve Abacı, B. (2017). Sorgulamaya Dayalı Öğretimin “Lamba Parlaklığı” Kavramının Ortaokul 5.Sınıf Öğrencilerinin Başarısına Etkisi, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi,19(3), 164-171.
15. Bostan Sarıoğlan, A. ve Bayırlı, M. G. (2017). Sorgulamaya Dayalı Öğretiminin Ay’ın Evreleri Konusunda Öğrencilerin Kavramsal Anlamalarına Etkisi, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 19(3), 147-154.
16. Büyüköztürk, Ş., Kılıç Çakmak, E., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş. ve Demirel, F. (2014). Bilimsel Araştırma Yöntemleri, Ankara: Pegem Akademi.
17. Can, Y. (2019). Sorgulamaya Dayalı Öğrenme Yaklaşımının 7. Sınıf Öğrencilerinin Basınç Kavramı İle İlgili Kavramsal Anlamalarına Etkisi. Yayınlamamış Yüksek Lisans Tezi, Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir.
18. Can, S., & Baybars, M. G. (2018). Secondary School Students' Mental Models Regarding the Space. Journal of Education and Learning, 7(4), 122-135.
19. Chen, J., Wang, M.,Grotzer, T.A., and Dede, C. (2018). Using a Three-Dimensional Thinking Graph to Support Inquiry Learning, Journal of Research in Science Teaching, 55(9), 1239-1263.
20. Çakır, R. ve Oktay, S. (2013). Teknoloji Destekli Beyin Temelli Öğrenmenin Öğrencilerin Akademik Başarıları, Hatırlama Düzeyleri ve Üst Bilişsel Farkındalık Düzeylerine Etkisi. Türk Fen Eğitimi Dergisi,10(3), 3-23.
21. Çepni, S. (2005). Kuramdan Uygulamaya Fen ve Teknoloji, (4.baskı). Pegem A Yayıncılık: Ankara.
22. Duran, M., ve Dökme, İ. (2018). Araştırmaya Dayalı Öğrenme Yaklaşımının Kavramsal Anlama Düzeyi ve Bazı Öğrenme Çıktıları Üzerine Etkisi. Trakya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 8(3), 545-563.
23. Fatih, D. (2019). Ortaokul Öğrencilerinin Ay’ın Hareketleri ve Evreleri ile İlgili Kavramsal Değişim Süreçlerine Sorgulama Temelli Öğretimin Etkilerinin Araştırılması. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir.
24. Gobert, J. D. and Clement, J. J. (1999). Effects of Student-Generated Diagrams Versus Student-Generated Summaries on Conceptual Understanding of Causal and Dynamic Knowledge in Platetectonics".Journal of Research in Science Teaching, 36(1), 39–54.
25. Gülçiçek, Ç. ve Güneş, B., (2004). Fen Öğretiminde Kavramların Somutlaştırılması: Modelleme Stratejisi, Bilgisayar Simülasyonları ve Analojiler. Eğilim ve Bilim, 29, 134, 36-48.
26. Gürkan, G. ve Kahraman, S. (2019). Ortaokul Öğrencilerinin Güneş Tutulması Kavramına İlişkin Bilişsel Yapılarının Ortaya Çıkarılması, 6. Uluslararası Multidisipliner Çalışmaları Kongresi, Kongre Özet Kitapçığı, 323-328.
27. Güven, G. ve Sülün, Y. (2012). Bilgisayar Destekli Öğretimin 8.Sınıf Fen ve Teknoloji Dersindeki Akademik Başarıya ve Öğrencilerin Derse Karşı Tutumlarına Etkisi. Türk Fen Eğitim Dergisi, 9(1), 68-79.
28. İçel, R. (2011). Bilgisayar Destekli Öğretimin Matematik Başarısına Etkisi: Geogebra Örneği. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Konya.
29. Kalkan, H., ve Türk, C. (2015). The Effects of Planetariums on Teaching Spesific Astronomy Concepts. Journal of Science Education and Technology, 24, 1-15.
30. Kaya, G. ve Yılmaz, S. (2016). Açık Sorgulamaya Dayalı Öğrenmenin Öğrencilerin Başarısına ve Bilimsel Süreç Becerilerinin Gelişimine Etkisi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 31(2), 300-318.
31. Kayacan, K., ve Selvi M. (2017). Öz Düzenleme Faaliyetleri İle Zenginleştirilmiş Araştırma-Sorgulamaya Dayalı Öğretim Stratejisinin Kavramsal Anlamaya ve Akademik Öz Yeterliğe Etkisi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 25(5), 1771-1786.
32. Küçüközer, H. (2008). The Effects of 3D Computer Modelling on Conceptual Change about Seasons and Phases of the Moon. Physics Education, 43(6), 632-636.
33. Küçüközer, H. (2013). Designing a Powerful Learning Environment to Promote Durable Conceptual Change. Computers & Education, 68, 482-494.
34. Küçüközer, H., Bostan, A. veIşıldak, R.S. (2010). İlköğretim Matematik Öğretmeni Adaylarının Bazı Astronomi Kavramlarına İlişkin Fikirlerine Öğretimin Etkileri. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 29(1), 105-124.
35. Küçüközer, H., Korkusuz, M. E., Küçüközer, H. A. ve Yürümezoğlu, K. (2009). The Effect of 3D Computer Modeling and Observation-Based Instruction on the Conceptual Change Regarding Basic Concepts of Astronomy in Elementary School Students. Astronomy Education Review, 8(1).
36. Lim, B. (2001). Guidelines for designing ınquiry-based learning on the web: online pro-fessional development of educators. PhD Thesis, Indiana University
37. MEB, (2013). İlköğretim Kurumları (İlkokullar ve Ortaokullar) Fen Bilimleri Dersi (3, 4, 5, 6, 7 ve 8. sınıflar) Öğretim Programı. Ankara.
38. MEB, (2018).İlköğretim Kurumları (İlkokullar ve Ortaokullar) Fen Bilimleri Dersi (3, 4, 5, 6, 7 ve 8.Sınıflar) Öğretim Programı. Ankara.
39. Mintzes, J.,Wandersee, J., and Novak, J. (1997). Meaningful Learning in Science: the Human Constructivist Perspective. in. G.D. Phye.,Handbook of Academic Learning (San Diego, CA: Academic Press).
40. Ogan‐Bekiroglu, 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.
41. Perry, V. R. and Richardson, C. P. (2001).The New Mexico Tech Master of Science Teaching Program: an Exemplary Model of Inquiry-Based Learning, 31st ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference, Reno.
42. Saka, A., ve Akdeniz, A. R. (2006). Genetik Konusunda Bilgisayar Destekli Materyal Geliştirilmesi ve 5E Modeline Göre Uygulanması. The Turkish Online Journal of Educational Technology, 5(1), 129-135.
43. Sarı, U., ve Bakır Güven, G. (2013). Etkileşimli Tahta Destekli Sorgulamaya Dayalı Fizik Öğretiminin Başarı ve Motivasyona Etkisi ve Öğretmen Adaylarının Öğretime Yönelik Görüşleri. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 7(2), 110-143.
44. Taşcan, M. (2013). Fen Bilgisi Öğretmenlerinin Temel Astronomi Konularındaki Bilgi Düzeylerinin Belirlenmesi (Malatya İli Örneği). Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, İnönü Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Malatya.
45. Trumper, R. (2006). Teaching Future Teachers Basic Astronomy Concepts—Sun-Earth-Moon Relative Movements—At a Time of Reform in Science Education. Research in Science. Technology Education, 24, 85.
46. Ucar, S., and Trundle, K. (2011). Conducting Guided Inquiry in Science Classesusing Authentic, Archived, Web-Based Data. Computers & Education, 57(2), 1571-1582.
47. Ünal Çoban, G. (2009). Modellemeye Dayalı Fen Öğretiminin Öğrencilerin Kavramsal Anlama Düzeylerine, Bilimsel Süreç Becerilerine, Bilimsel Bilgi ve Varlık Anlayışlarına Etkisi. Yayınlanmamış Doktora Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
48. Vosniadou, S., and Brewer, W. F. (1994). Mental Models of the Day/Night Cycle. Cognitive Science, 18, 123–183.
49. Wolf, S. J., and Fraser, B. J. (2008). Learning Environment, Attitudes and Achievement Among Middle-School Science Students Using Inquiry-based laboratory activities. Research in Science Education, 38(3), 321-341.
50. Yetişir, M. İ. (2016). Rehberli Araştırma-Sorgulamaya Dayalı Fizik Öğretimi: Öğretmen Adaylarının Akademik Başarıları ve Uygulama Hakkındaki Görüşlerinin İncelenmesi. Ankara Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 49(1), 159-182.
51. Zeilik, M., Schau, C., and Mattern, N. (1998). Misconceptions and Their Change in University-Level Astronomy Courses. The Physics Teacher, 36(1), 104-107.