Fen Eğitiminde Kavram Öğretimi Konulu Araştırmaların Sistematik Derleme Yöntemiyle İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı, son 15 yıllık dönemde fen eğitiminde kavram öğretimi konusunda yürütülen araştırmaların yönünün belirlenmesi ve ortaya çıkan sonuçlara dayanarak kavram öğretimi konusundaki gelişmelerin tanıtılmasını sağlamaktır. Çalışmada 2005-2020 yılları arasında Türkiye’de fen eğitiminde kavram öğretimi konulu 42 makale ile 15 lisansüstü tez olmak üzere toplam 57 araştırma, incelemeye alınmıştır. Araştırmalar; yayın yılı, yayın türü, amaç, yöntem/desen, örneklem, veri toplama araçları, fende kavram öğretiminde tercih edilen yöntem/teknik, veri analiz yöntemi, incelenen konu, sonuç ve öneri temalarına uygun olarak incelenmiştir. İncelemeler; kavram öğretim tekniklerinin neredeyse hepsiyle ilgili deneysel çalışmaların yürütülmüş olduğunu, bu nedenle de araştırma amaçlarının çeşitlendiğini, araştırmaların çoğunlukla ortaokul öğrencileriyle yürütüldüğünü, genellikle 2-3 aşamalı başarı ya da kavram testlerinin kullanıldığını, kavram haritalarına oldukça geniş bir yer verildiğini ve kavram yanılgıları üzerine yoğunlaşıldığını göstermiştir. Bu sonuçlara dayanarak kavram öğretiminin STEM uygulamaları ile bütünleştirilmesi, ilkokul yıllarından itibaren kavram öğretimi konulu tasarım çalışmalarının yapılması, bilgisayar ya da web tabanlı uygulama tekniklerinin bilişüstü becerilere ve 21. yüzyıl becerilerine olan etkilerinin incelenmesi konusunda önerilerde bulunulmuştur.

Keywords

• Fen eğitimi
• Kavram öğretimi
• Sistematik derleme

Examination of Studies on Concept Teaching in Science Education: A Systematic Review of Literature

Abstract

The aim of this study is to determine the direction of the research studies carried out in the concept of the teaching in science education in the last 15 years and to introduce the developments in concept teaching based on the results. Total of 57 research studies on the concept teaching in science education in Turkey (including 42 articles and 15 dissertations) published between years of 2005-2020 were reviewed. These research studies were examined via themes as the year of publication, type of publication, purpose, method/ pattern, sampling level, data collection tools, preferred method/ technique in science education, data analysis method, subject examined, results and suggestions. The results revealed that the experimental study on almost all of the concept teaching techniques has been carried out, therefore, it has shown that the study objectives are diversified, mostly studies with middle school students are conducted, usually, two/three stages of success or concept tests are used, concept maps are widely utilized and studies on misconceptions are common. Based on these results, suggestions were made to integrate concept teaching with STEM applications, to conduct design studies on concept teaching from primary school years, and to examine the effects of computer or web-based application techniques on metacognitive skills and 21st century skills.

Keywords

• Science education
• Concept teaching
• Systematic review

References

1. Akçay, H., Özyurt, B. B. ve Akçay, B. B. (2014). Çoklu yazma etkinliklerinin fen ve teknoloji dersi öğretiminde kullanılmasının öğrenci başarısı ve kavram öğrenmeye etkisi. Bayburt Eğitim Fakültesi Dergisi, 9(2), 15-31.
2. Alkış Küçükaydın, M. (2019a). Sınıf öğretmenlerinin fen kavram yanılgılarına ilişkin zihinsel modelleri. Eğitim ve İnsani Bilimler Dergisi: Teori ve Uygulama, 10(19), 131-152.
3. Alkış Küçükaydın, M. (2019b). Fen eğitiminde kullanılan kavram karikatürlerinin akademik başarıya etkisi: Meta-analiz çalışması. İnönü Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 20(1), 220-233. doi:10.17679/inuefd.434352
4. Aydoğan, Ş. ve Köksal, E. A. (2017). İlköğretim fen eğitiminde kavram yanılgıları konusunda yapılan çalışmaların içerik analizi. Eğitimde Kuram ve Uygulama, 13(2), 232-260.
5. Bağ, H. ve Çalık, M. (2017). İlköğretim düzeyinde yapılan argümantasyon çalışmalarına yönelik tematik içerik analizi. Eğitim ve Bilim, 42(190), 281-303. doi:10.15390/EB.2017.6845
6. Bağ, H. ve Çalık, M. (2018). İlkokul 4. sınıf düzeyindeki fen eğitimi araştırmalarının tematik içerik analizi. İlköğretim Online, 17(3), 1353-1377. doi:10.17051/ilkonline.2018.466357
7. Bearman, M., Smith, C. D., Carbone , A., Slade, S., Baik, C., Hughes-Warrington, M., & Neumann, D. L. (2012) Systematic review methodology in higher education, Higher Education Research & Development, 31(5), 625-640. doi:10.1080/07294360.2012.702735
8. Butler, J., Mooney Simmie, G., & O’Grady, A. (2015). An investigation into the prevalence of ecological misconceptions in upper secondary students and implications for pre-service teacher education. European Journal of Teacher Education, 38(3), 300-319. doi:10.1080/02619768.2014.943394

9. Byrne, M. S., & Johnstone, A. H. (1988). How to make science relevant. School Science Review, 70(251), 43–46.
10. Cansüngü Koray, Ö. ve Bal, Ş. (2002). İlköğretim 5. ve 6. sınıf öğrencilerinin ışık ve ışığın hızı ile ilgili yanlış kavramları ve bu kavramları oluşturma şekilleri. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 22(1),1-11.
11. Coştu, B., Karataş, F. Ö. ve Ayas, A. (2003). Kavram öğretiminde çalışma yapraklarının kullanılması. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 14(14), 33-48.
12. Çam, O. ve Bilge, A. (2013). Türkiye’de ruhsal hastalığa/hastaya yönelik inanç, tutum ve damgalama süreci: Sistematik derleme. Psikiyatri Hemşireliği Dergisi, 4(2), 91-101. doi:10.5505/phd.2013.92300
13. Çaycı, B. (2007). Kavram değiştirme metinlerinin kavram öğrenimi üzerindeki etkisinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 27(1), 87-102.
14. Ecevit, T. ve Özdemir Şimşek, P. (2017). Öğretmenlerin fen kavram öğretimleri, kavram yanılgılarını saptama ve giderme çalışmalarının değerlendirilmesi. İlköğretim Online, 16(1), 129-150. doi:10.17051/io.2017.47449
15. Eggen, P., & Kauchak, D. (2004). Educational psychology: Windows on classrooms (6th ed.). Upper Saddle River. NJ: Prentice-Hall.
16. Einsiedler, W., & Treinies, G. (1997). Effects of teaching methods, class effects, and patterns of cognitive teacher‐pupil interactions in an experimental study in primary school classes. School Effectiveness and School Improvement, 8(3), 327-353.
17. Ekici, F., Ekici, E., & Aydin, F. (2007). Utility of concept cartoons in diagnosing and overcoming misconceptions related to photosynthesis. International Journal of Environmental and Science Education, 2(4), 111-124.
18. Evrekli, E., İnel, D. ve Balım, A. G. (2012). Kavram ve zihin haritası kullanımının öğrencilerin kavramları anlama düzeyleri ile fen ve teknolojiye yönelik tutumları üzerindeki etkileri. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 12(1), 229-250.
19. Frailich, M., Kesner, M., & Hofstein, A. (2007). The influence of web-based chemistry learning on students’ perceptions, attitudes, and achievements. Research in Science & Technological Education, 25(2), 179-197.
20. Gökdemir, F., & Dolgun, G. (2020). Writing material & method section in qualitative, quantitative, systematic review, meta-analysis, and meta-synthesis studies. Archives of Health Science and Research, 7(2), 189-195.
21. Gül, Ş. ve Sözbilir, M. (2015). Fen ve matematik eğitimi alanında gerçekleştirilen ölçek geliştirme araştırmalarına yönelik tematik içerik analizi. Eğitim ve Bilim, 40(178), 85-102. doi:10.15390/EB.2015.4070
22. Gülçiçek, Ç. ve Güneş, B. (2004). Fen öğretiminde kavramların somutlaştırılması: Modelleme stratejisi, bilgisayar simülasyonları ve analojiler. Eğitim ve Bilim, 29(134), 36-48.
23. Güneş, T., Şener Dilek, N. , Demir, E. S., Hoplan, M. ve Çelikoğlu, M. (2010, Kasım). Öğretmenlerin kavram öğretimi, kavram yanılgılarını saptama ve giderme çalışmaları üzerine nitel bir araştırma. International Conference on New Trends in Education and Their Implications, Antalya.
24. Hand, B., & Treagust, D. F. (1991). Student achievement and science curriculum development using a constructive framework. School Science and Mathematics, 91(4), 172-176.
25. Häussler, P., & Hoffman, L. (2000). A curricular frame for physics education: Development comparison with students’ interest, and impact on students’ achievement and self-concept. Science Education, 84(6), 689-705.
26. Herdem, K. ve Ünal, İ. (2018). STEM eğitimi üzerine yapılan çalışmaların analizi: Bir meta-sentez çalışması. Marmara Üniversitesi Atatürk Eğitim Fakültesi Eğitim Bilimleri Dergisi, 48(48),145-163. doi:10.15285/maruaebd.381417
27. Hewson, M. G., & 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.
28. Hong, S. Y., & Diamond, K. E. (2012). Two approaches to teaching young children science concepts, vocabulary, and scientific problem-solving skills. Early Childhood Research Quarterly, 27(2), 295-305. doi:10.1016/j.ecresq.2011.09.006
29. İdin, Ş. ve Kaptan, F. (2017). İlköğretim fen eğitiminde yenilenen öğretim programlarına göre hazırlanan doktora tezlerinin incelenmesi üzerine bir çalışma. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Türk Dünyası Uygulama ve Araştırma Merkezi Eğitim Dergisi, 2(1), 29-43.
30. İnel, D., Balım, A. G. ve Evrekli, E. (2009). Fen ve teknoloji öğretiminde kavram karikatürü kullanımına ilişkin öğrenci görüşleri. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 3(1), 1-16.
31. Kaltakçı Gürel, D., Eryilmaz, A., & McDermott, L. C. (2015). A review and comparison of diagnostic instruments to identify students’ misconceptions in science. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 11(5), 989-1008. doi:10.12973/eurasia.2015.1369a
32. Karaçam, Z. (2013). Sistematik derleme metodolojisi: Sistematik derleme hazırlamak için bir rehber. Dokuz Eylül Üniversitesi Hemşirelik Fakültesi Elektronik Dergisi, 6(1), 26-33.
33. Karataş, F. Ö., Köse, S. ve Coştu, B. (2003). Öğrenci yanılgılarını ve anlama düzeylerini belirlemede kullanılan iki aşamalı testler. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 13(13), 54-69.
34. Kocaarslan, M. (2012). Tanılayıcı dallanmış ağaç tekniği ve ilköğretim 5. sınıf fen ve teknoloji dersi maddenin değişimi ve tanınması adlı ünitede kullanımı. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 9(18), 269-279.
35. Martin, D. J. (2009). Elementary science methods: A constructivist approach. New York: Delmar Publishers.
36. Mead, G. H. (1909). Teaching of science in college. Science, 24, 390-397.
37. Miles, M. B., & Huberman, A. M. (1994). Qualitative data analysis: An expanded source book. Thousand Oaks, CA: Sage.
38. Milli Eğitim Bakanlığı [MEB]. (2005). İlköğretim fen ve teknoloji dersi (6., 7. ve 8. sınıflar) öğretim programı. Ankara: MEB Yayınevi.
39. Milli Eğitim Bakanlığı [MEB]. (2013). İlköğretim kurumları (ilkokullar ve ortaokullar) fen bilimleri dersi (3., 4., 5., 6., 7. ve 8. sınıflar) öğretim programı. Ankara: MEB Yayınevi.
40. Milli Eğitim Bakanlığı [MEB]. (2018). Fen bilimleri dersi öğretim programı (İlkokul ve ortaokul 3, 4, 5, 6, 7 ve 8. sınıflar). http://ttkb.meb.gov.tr/ adresinden elde edildi.
41. Organisation for Economic Co-operation and Development [OECD]. (2019). PISA 2018 results (Volume I): What students know and can do. Paris: OECD Publishing.
42. Olson, J. K. (2008). Methods & Strategies: Concept-focused teaching. Science and Children, 46(4), 45-49.
43. Ormrod, J. E. (2006). Educational psychology: Developing learners (5th ed). Pearson Prentice Hall.
44. Osborne, R. J., & Wittrock, M. C. (1983). Learning science: A generative process. Science Education, 67, 489 - 508.
45. Özatlı, N. S., & Bahar, M. (2010). Öğrencilerin boşaltım sistemi konusundaki bilişsel yapılarının yeni teknikler ile ortaya konması. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 10(2), 9-26.
46. Özmen, H. (2007). The effectiveness of conceptual change texts in remediating high school students’ alternative conceptions concerning chemical equilibrium. Asia Pacific Education Review, 8(3), 413-425.
47. Riche, R. D. (2000). Strategies for assisting students overcome their misconceptions in high school physics. Retrieved from http://www.bishops.ntc.nf.ca/rriche/ed6390/paper.html
48. Sandelowski, M. (1998). The call to experts in qualitative research. Research in Nursing & Health, 21(5), 467-471.
49. Thompson, F., & Logue, S. (2006). An exploration of common student misconceptions in science. International Education Journal, 7(4), 553-559.
50. Türkmen, H. ve Ünver, E. (2018). Fen eğitiminde hikayelendirme tekniği. Journal of European Education, 2(1), 9-13.
51. Wallace, J. D., & Mintzes, J. J. (1990). The concept map as a research tool: Exploring conceptual change in biology. Journal of Research in Science Teaching, 27(10), 1033-1052.
52. Wassink, F. K. ve Sadi, Ö. (2016). Türkiye'de fen bilimleri eğitimi yönelimleri: 2005 ile 2014 yılları arası bir içerik analizi. İlköğretim Online, 15(2), 594-614.
53. Yağbasan, R. ve Gülçiçek, A. G. Ç. (2003). Fen öğretiminde kavram yanılgılarının karakteristiklerinin tanımlanması. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 13(13), 102-120.
54. Yıldırım, M., Çalık, M. ve Özmen, H. (2016). A meta-synthesis of Turkish studies in science process skills. International Journal of Environmental and Science Education, 11(14), 6518-6539.
55. Yılmaz, S. (2007). Finding anchoring analogies to help students' misconceptions in physics. (Unpublished dissertation). Middle East Technical University, Ankara.
56. Yokuş, G. ve Ayçiçek, B. (2019). Kavram karikatürlerinin fen eğitimi dersi akademik başarısı üzerindeki etkisini belirlemeye yönelik bir meta-analiz çalışması. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi,1-23. doi:10.9779/pauefd.592287
57. Yurtyapan, E., Kandemir, N. ve Kandemir, Ş. (2017). Kavram karikatürü destekli fen öğretimi hakkında öğretmen adaylarının görüşleri. Ege Eğitim Dergisi, 18(2), 738-773. doi:10.12984/egeefd.279846