KAVRAMSAL DEĞİŞİM METNİNİN VE ÜÇ BOYUTLU MODELİN 7. SINIF ÖĞRENCİLERİNİN ATOMUN YAPISINI ANLAMALARINA ETKİSİ

Abstract

Bu çalışmada, kavramsal değişim metinleri ile modelin birlikte kullanılmasının 7. sınıf öğrencilerinin "Atomun Yapısı" kavramını anlamalarına ve alternatif kavramlarının giderilmesine etkisi araştırılmıştır. Çalışmada alternatif kavramlar ve olası nedenleri dikkate alınarak kavramsal değişim metinleri ve üç boyutlu bir model geliştirilmiştir. Çalışma, yarı-deneysel tasarım çerçevesinde 7. sınıf düzeyinde bir ortaokulda öğrenim gören iki farklı sınıftan toplam 46 öğrenci ile yürütülmüştür. Mevcut sınıflardan biri rastgele deney grubu (N=24), diğeri ise kontrol grubu (N=22) olarak atanmıştır. Atomun yapısı konusu deney grubu öğrencilerine, kavramsal değişim metinleri ve model kullanılarak öğretilirken, kontrol grubu öğrencilerine geleneksel yaklaşımla öğretilmiştir. Çalışmada veri toplamak amacıyla 28 doğru/ yanlış önermesi ve 4 açık uçlu sorudan oluşan bir test kullanılmıştır. Testten elde edilen veriler, t testi kullanılarak karşılaştırılmıştır. Uygulama sonrasında deney ve kontrol grupları arasında deney grubu lehine istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık tespit edilmiştir. Buradan model ve kavramsal değişim metinleri ile öğretilen deney grubu öğrencilerinin geleneksel yöntemle öğretilen kontrol grubu öğrencilerinden daha başarılı olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Keywords

• Fen Eğitimi, Kavramsal Değişim Metinleri, Model, Modelleme

THE EFFECT OF CONCEPTUAL CHANGE TEXT AND THREE DIMENSIONAL MODEL WITH ON 7TH GRADE STUDENTS’ UNDERSTANDING ABOUT THE STRUCTURE OF ATOM

Abstract

In this study, it was investigated that the effect of the use of conceptual change texts (CET) accompanied with model on promoting 7th grade students’ understanding of the topic “The Structure of Atom” and on overcoming their alternative conceptions about it. In the study, by taking into consideration the alternative conceptions and their possible reasons, three dimensional model and conceptual change texts were prepared. The study was conducted with forty-six students from two different 7th classes in a middle school. One of the classes was randomly assigned to the experiment group (N=24), and another class was randomly assigned as the control group (N=22). The experiment group students were taught the topic “the structure of atom” by conceptual exchange texts and model, whereas the control group students were taught with the traditional approach. A test consisting of 28 true/false statements and 4 openended questions were developed by the authors. The data from the test were compared by using t-test. After the treatment, a statistically significant difference was found between experimental group and control group in favor of the experimental group. Hence, it was concluded that the experimental group students taught with model and conceptual change texts were more successful than the control group students taught by the traditional approach.

Keywords

• Science Education, Conceptual Change Texts, Model, Modeling

References

1. Akyol, D. (2009). Fen alanında öğrenim gören üniversite öğrencilerinin zihinlerindeki atom modellerinin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir.
2. Albanese, A. ve Vicentini, M. (1997). “Why do we believe that an atom is colourless? Reflections about the teaching of the particle model”. Science & Education, 6, 251-261.
3. Andersson, B. (1990). Pupils’ conceptions of matter and its transformations (age 12-16). Studies in Science Education, 18, 53-85.
4. Abraham, M. R., Grzybowski, E. B., Renner, J. W. ve Marek, E. A. (1992). Understandings and misunderstanding of eight graders of five chemistry concepts found in textbooks. Journal of Research in Science Teaching, 29 (2), 105-120.
5. Ayvacı, H. Ş. ve Er-Nas, S. (2009). Öğretmen kılavuz kitaplarının yapılandırmacı kurama göre öğretmen görüşlerine dayalı olarak değerlendirilmesi. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 3 (2), 212-225.
6. Beerenwinkel, A., Parchmann, I. ve Grasel, C. (2011). Conceptual change texts ın chemıstry teachıng: A study on the partıcle model of matter, International Journal of Science and Mathematics Education, 3, 671– 696.
7. Ben-Zwi, R., Eylon, B. ve Silberstein, J. (1986). “Is an Atom of copper Malleable?”. Journal of Chemical Education, 63, 64-66.
8. Bodner, G. M. (1986). Constructivism: A theory of knowledge. Journal of Chemical Education, 63 (10), 873-878.

9. Brown, D.E. (1994). Facilitating conceptual change using anologies and explanatory models. International Journal of Science Education, 16, 2, 201-214.
10. Can, A. (2013). SPSS ile bilimsel araştırma süresince nicel veri analizi. Pegem Akademi, Ankara.
11. Case, M.J. ve Fraser, M.D. (1999). An investigation into chemical engineering students’ understanding of the mole and the use of concrete activities to promote conceptual change. International Journal of Science Education, 21 (12), 1237-1249.
12. Chambers, S.K., ve Andre, T. (1997). Gender, prior knowledge, ınterest, and experience in electricity and conceptual change text manipulations in learning about direct current. Journal of Research in Science Teaching, 34, 107-123.
13. Coştu, B., Karataş, ve Ayas, A. (2003). Kavram öğretiminde çalışma yapraklarının kullanılması. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 2, 14-33
14. Craik, K. (1943). The Nature of Explanation. Cambridge: Cambridge University Press.
15. Çalık, M. (2005). A cross-age study of different perspectives in solution chemistry from junior to senior high school. International Journal of Science and Mathematics Education, 3, 671–696.
16. Çalık, M., Ünal, S., Costu, B., Dede, N. ve Ayas, A. (2009). Investigating effectiveness of analogies embedded within four-step constructivist teaching model: a case of the ‘atom’ concept. Journal of Science Education, 1 (10), 36-40.
17. Çalık, M., Ayas, A., Coll, R. K., Ünal, S. ve Coştu, B. (2007). Investigating the effectiveness of a con-structivist-based teaching model on student understanding of the dissolution of gases in liquids. Journal of Science Education and Technology, 16 (3), 257-270.
18. Çetingül, İ. ve Geban, Ö. (2011). Using conceptual change texts with analogies for misconceptions in acids and bases. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 41, 112-123.
19. Çobanoğlu, E. O. ve Bektaş, H. (2012, Haziran). Kavramsal değişim metinlerinin ilköğretim 6. sınıf öğrencilerinin dolaşım sistemi konusundaki kavram yanılgılarının giderilmesine etkisi, X. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, Niğde Üniversitesi, http://kongre.nigde.edu.tr/ xufbmek/dosyalar/tam_metin/pdf/2542-04_06_2012-16_30_29. pdf adresinden alındı.
20. Çökelez, A. ve Duman, A. (2005). Atom and molecule: upper secondary school french students’ representations in long-term memory. Chemistry Education Research and Practice, 6 (3), 119-135.
21. Çökelez, A. ve Yalçın, S. (2012) The analysis of the mental models of students in grade-7 regarding atom concept. İlköğretim Online, 11(2), 452-471.
22. Demirci, Ö. ve Özmen, H. (2012). Zenginleştirilmiş bir öğretim materyalinin öğrencilerin asit ve bazlarla ilgili anlamalarına etkisi. Amasya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 1(1), 1-17.
23. Demircioğlu, G. (2003). Lise II Asitler ve Bazlar Ünitesi İle İlgili Rehber Materyal Geliştirilmesi ve Uygulanması. KTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Yayınlanmamış Doktora Tezi, Trabzon.
24. Demircioğlu, H., Demircioğlu, G. ve Ayas, A. (2004). Kavram yanılgılarının çalışma yapraklarıyla giderilmesine yönelik bir çalışma. Milli Eğitim Dergisi, 163, 120-130.
25. Demircioğlu, G., Özmen, H. ve Ayas, A. (2004). Asit ve baz kavramları üzerine bir araştırma çerçevesinde kimyada karşılaşılan kavram yanılgıları. Educational Sciences: Theory and Practice, 4 (1), 73-80.
26. Demircioğlu, G., Ayas, A. ve Demircioğlu, H. (2005). Conceptual change achieved through a new teaching program on acids and bases. Chemistry Education Research and Practice, 6, 36-51.
27. Demircioğlu, G. (2009). Comparison of the effects of conceptual change texts implemented after and before instruction on secondary school students’ understanding of acid-base concepts. Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching, Volume 10, Issue 2, Article 5.
28. Demircioğlu, H., Demircioğlu, G., Ayas, A. ve Kongur, S. (2012). Onuncu sınıf öğrencilerinin fiziksel ve kimyasal değişme kavramları ile ilgili teorik ve uygulama bilgilerinin karşılaştırılması. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 9 (1), 162-181.
29. De Vos, W. ve Verdonk, A. H. (1996). The particulate nature of matter in science education and in science. Journal of Research in Science Teaching, 33 (6), 657-664.
30. Dilber, R. (2006). Fizik öğretiminde analoji kullanımının ve kavramsal değişim metinlerinin kavram yanılgılarının giderilmesine ve öğrenci başarısına etkisinin araştırılması. Doktora tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
31. Doğruöz, P. (1998). Effect of science process skill oriented lesson on understanding of fluid force concepts. Yüksek Lisans Tezi, ODTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
32. Dole, J. A. (2000). Readers, texts and conceptual change learning. Reading and Writing Quarterly, 16, 99-118.
33. Duit, R. (1991). On the role of analogies and metaphors in learning science. Science Education, 75 (6), 649– 672.
34. Durmuş, J. (2009). İlköğretim fen bilgisi dersinde kavramsal değişim metinlerinin ve deney yönteminin akademik başarıya kavram yanılgılarını gidermeye etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Konya.
35. Glynn, S., (1989). The Teaching with analogies (TWA) model: Explaining concepts in expository text. In K. D. MUTH (ed.), Children’s Comprehension of Text: Research into Practice, International Reading Association, Newark, DE.
36. Griffiths, A. K. ve Preston, K. R. (1992). Grade-12 students’misconceptions relating to fundamentel charecteristics of atoms and molecules. Journal of Research in Science Teaching, 29 (6), 611-628.
37. Guzzetti, B. J., Snyder, T. E., ve Glass, G. V. (1992). Promoting conceptual change in science: Can texts be used effectively. Journal of Reading, 35(8), 642–649.
38. Guzzetti, B. J., Williams, W. O., Skeels, S. A. ve Wu, S. M. (1997). Influence of text structure on learning counterintuitive physics concepts. Journal of Research in Science Teaching, 34, 701-719.
39. Guzzetti, B. J. (2000). Learning counter intuitive science concepts: What have we learned from over a decade of research?. Reading, Writing, Quarterly, 16, 89-98.
40. Gülçiçek, Ç., Bağı, N. ve Moğol, S. (2003). Öğrencilerin atom yapısı-güneş sistemi pedagojik benzeştirme (anoloji) modelini analiz yeterlilikleri. Milli Eğitim Dergisi, 159, 74-84.
41. Hameed, H., Hackling, M. W. ve Garnett, P. J. (1993). Facilitating conceptual change in chemical equilibrium using a CAI strategy. International Journal of Science Education, 15 (2), 221-230.
42. Harrison, A. G. (1998). Modeling science lessons: Are there better ways to learn with models?. School Science and Mathematics, 98 (8), 420-429.
43. Harrison, A. G. (2001). Thinking and working scientifically: The role of analogical and mental models. The Australian Association for Research in Education, Fremantle, WA.
44. Harrison, A.G. ve Treagust, D.F. (1996). “Secondary students’ mental models of atoms and molecules: ımplications for teaching chemistry”. Science Education, 80 (5), 509-534.
45. Harrison, A. G. ve Treagust, D. F. (2000). Learning about atoms molecules and chemical bonds; A case study of multiple model use in grade 11 chemistry. Science Education, 84 (3), 352-381.
46. Hewson, M.G. ve Hewson, P.W. (1983). Effect of instruction using students’ prior knowledge and conceptual change strategies on science learning. Journal of Research in Science Teaching, 20 (8), 731-743.
47. Hewson, P. W. ve Hewson, M. G. (1984). The role conceptual conflict in conceptual change and the design of science instruction. Instructional Science, 13, 1-13.
48. Huddle, P. A., White, M. W. ve Rogers, F. (2000). Simulations for teaching chemical equilibrium. Journal of Chemical Education, 77 (7), 920-926.
49. Hynd, C. ve Alvermann, D. E. (1986). The role of refutation text in overcoming difficulty with science concepts. Journal of Reading, 29, 440-446.
50. Hynd, C. R., Alvermann, D. ve Qian, G. (1997). Pre-service elementary school teachers’ conceptual change about projectile motion: refutation text, demonstration, affective factors, and relevance. Science Education, 81, 1–27.
51. Johnson, P. (1998). Progression in children’s understanding of a ‘basic’ particle theory: A longitudinal study. International Journal of Science Education, 20 (4), 393-412.
52. Jong, O. D. (2009). How to teach scientific models and modelling: A study of prospective chemistry teachers’ knowledge base. International Journal of Science Education, 31 (6), 829-850.
53. Justi, R. ve Jilbert, J. (2000). History and philosophy of science through models: some challenges in the case of ‘the atom’. International Journal of Science Education, 22 (9), 993-1009
54. Kadayıfçı, H. (2001). Lise-3 sınıftaki öğrencilerin kimyasal bağlar konusundaki yanlış kavramların belirlenmesi ve yapılandırıcı yaklaşımın yanlış kavramaların giderilmesi üzerine etkisi. Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Ankara.
55. Karagöz, Ö. ve Sağlam-Arslan, A. (2012). İlköğretim öğrencilerinin atomun yapısına ilişkin zihinsel modellerinin analizi. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 9 (1), 132-142
56. Kaya, O. N. (2003). Fen eğitiminde kavram haritaları. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Bilimleri Dergisi, 13 (1), 70-79.
57. Legendre, P. (2005). Species associations: The kendall coefficient of concordance revisited. Journal of Agricultural, Biological, and Environmental Statistics, 10 (2), 226–245.
58. MEB. (2006). Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı. İlköğretim Fen ve Teknoloji Dersi (6,7 ve 8. Sınıflar) Öğretim Programı. MEB Yayınları. Ankara.
59. Nakhleh, M. B. (1992). Why some students don’t learn chemistry: Chemical misconceptions. Journal of Chemical Education, 69(3), 191-196.
60. Nakiboğlu, C., Karakoç, Ö. ve Benlikaya, R. (2002). Ögretmen adaylarının atomun yapısı ile ilgili zihinsel modelleri. Abant İzzet Baysal Egitim Fakültesi Dergisi, 2 (4), 88-98.
61. Niaz, M. (1998). From cathode rays to alpha particles to quantum of action: A rational reconstruction of structure of the atom and its implications for chemistry textbooks. Science Education 82, 527-552.
62. Niaz, M., Aguilera, D., Maza, A. ve Liendo, G. (2002). Arguments, contradictions, resistances and conceptual change in students’ understanding of atomic structure. Science Education, 86, 505-525.
63. Obut, S. (2005). İlköğretim 7.sınıf, maddenin içyapısına yolculuk ünitesindeki atomun yapısı ve periyodik çizelge konusunun eğitsel oyunlarla bilgisayar ortamında öğretimi ve buna yönelik bir model geliştirme. Yüksek Lisans Tezi, Celal Bayar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Manisa
64. Özmen, H. ve Demircioğlu, G. (2003). Asitler ve bazlar konusundaki öğrenci yanlış anlamalarının giderilmesinde kavram değişim metinlerinin etkisi. Milli Eğitim Dergisi, 159, 111-119.
65. Park, E. J. ve Light G. (2009). Identifying atomic structure as a threshold concept: Student mental models and troublesomeness. International Journal of Science Education, 31 (2), 233-258.
66. Polat-Yaseen, Z. (2012, Dec.). A comparison between elementary school students’ mental models and visualizations in textbooks for the concept of atom, AARE-APERA International Conference, Sydney. http://files. eric.ed.gov/fulltext/ED542254.pdf adresinden alındı.
67. Posner, G.J., Strike, K.A. ve Hewson, P.W. (1982). Accomodation of a scientific conception: toward of conceptual change. Science Education, 66 (2), 211-227.
68. Pringle, R. M. (2004). Making it visual: Creating a model of the atom. Science Activities, 40 (4), 30-33.
69. Renström, L., Anderson, B. ve Marton, F. (1990). Students’ conception of matter. Journal of Chemical Psychology, 82 (3), 555-559.
70. Schoon, J. K. ve Boone, J. W. (1998). Self-efficacy and alternative conceptions of science of preservice elementary teachers. Science Education, 83, 553-568.
71. Siegel, S. ve Castellan, N. (1988). Nonparametric statistics for the behavioral sciences. New York: McGraw-Hill Book Company.
72. Sinatra, G.M. ve Pintrich, P.R. (2003). Intentional conceptual change. Mahwah, NJ: Erlbaum.
73. Stavy, R. (1991). Using analogy to overcome misconceptins about conservation of matter. Journal of Research in Science Teaching, 4, 305-313.
74. Şahin, İ., Turan, H. ve Apak, Ö. (28–30 Eylül 2005). Yeni ilköğretim birinci kademe fen ve teknoloji programının Stake’in uygunluk modeliyle değerlendirilmesi, XIV. Ulusal Eğitim Bilimleri Kongresi Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi, Denizli.
75. Şendur, G. ve Parlak, M. (2013). The role of conceptual change texts to improve students’ understanding of alkenes. Chemistry Education: Research and Practice, 14, 431-449.
76. Şendur, G., Toprak, M. ve Şahin-Pekmez, E. (2008). Buharlaşma ve kaynama konularındaki kavram yanılgılarının önlenmesinde analoji yönteminin etkisi. Ege Eğitim Dergisi, 9(2), 37-58.
77. Tan, K. D. ve Treagust, D. F. (1999). Evaluating students’ understanding of chemical bonding. School Science Review, 81, 294, 75-84.
78. Thistlethwaite, D.L. ve Campell, D.T. (1969). Regression-discontinuity analysis: An alternative to the Ex-Post Facto Experiment, Journal of Educational Psychology, 51, 309-317.
79. Treagust, D. ve Duit, R. (2008). Compatibility betwen cultural studies and conceptual change in science education: there is more to aknowledge than to fight straw men!. Cultural Studies of Science Education, 3, 387–395.
80. Treagust, D. F., Harrison, A. G. ve Venville, G. J. (1998). Teaching science effectively withanalogies: An approach for preservice and inservice teacher education. Journal of Science Teacher Education, 9 (2), 85-101.
81. Tsai, C.C. (1999). Overcoming junior high school students’ misconceptions about microscopic views of phase change: A study of an anology activity. Journal of Science Education and Technology, 8 (1), 83-91.
82. Ünal, G. ve Ergin, Ö. (2006). Fen eğitimi ve modeller. Milli Eğitim Dergisi, 171, 188-196.
83. Ünal, S. (2007). ‘Atom ve molekülleri bir arada tutan kuvvetler’ konuların öğretiminde yeni bir yaklaşım: BDÖ ve KDM’nin birlikte kullanılmasının kavramsal değişime etkisi. Doktora Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
84. Ünal, R. ve Zollman, D. (1997). Students’ description of an atom: A phenomenographic analysis. Department of Physics Kansas State University.
85. Vosniadou, S. (2008). Bridging culture with cognition: A commentary on ‘‘culturing conceptions: from first principles’’. Cultural Studies of Science Education, 3, 277–282.
86. Wright, T. (2003). Images of atoms. Australian Science Teachers’ Journal, 1, 18-24.
87. Yeğnidemir, D. (2000). Temel eğitim 8. sınıf öğrencilerinde madde ve maddenin tanecikli-boşluklu-hareketli yapısı ile ilgili yanlış kavramaların tespiti ve giderilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
88. Yıldız-Taylan, H. (2006). İlköğretim ve ortaöğretim öğrencilerinin atomun yapısı ile ilgili zihinsel modelleri. Yüksek Lisans Tezi, Balıkesir University, Balıkesir.