Biyoloji Öğretmen Adaylarının Üstkavramsal Faaliyetlerinin Doğasının İncelenmesi

Year 2017, Volume: 17 Issue: 68, 121 - 150, 20.03.2017

Nejla Yuruk , Meryem Selvı , Mehmet Yakısan

Abstract

Problem Durumu: Flavell (1979)
tarafından ilk olarak ortaya atılmasından bu yana üstbilişin öğrenme
sürecindeki önemi pek çok araştırmacı tarafından ortaya konulmuştur. Üstbilişle
ilgili günümüze kadar ortaya konan tanım ve sınıflamalara bakıldığında
üstbilişin üç temel bileşeninin olduğu görülmektedir: (a) biliş hakkında bilgi,
(b) bilişsel faaliyetlerin kontrol edilmesi ve düzenlenmesi (Saçkes &
Trundle, 2016).

1980’li yıllardan bu
yana fen eğitimi ile ilgili yapılan çalışmaların büyük bir kısmında
öğrencilerin anlamlı öğrenmesini engelleyen alternatif kavramlara odaklanıldığı
görülmektedir. Alternatif kavramların varlığı ve değişime gösterdiği direnç
gerek fen eğitimi gerekse bilişsel psikoloji alanında çalışan pek çok
araştırmacının ilgisini çekerek kavramsal değişimle ve alternatif kavramların
oluşumu ile ilgili farklı kuramsal çerçeveler oluşturmalarına neden olmuştur.
Bunlardan biri de kavramsal değişim modelidir. Bu model kavramsal değişimin
gerçekleşmesi için gerekli olan şartları ortaya koymakta ve bireyin kavram
ekolojisinde yer alan öğelerin (inançlar, analojiler, metaforlar vb.) kavramsal
değişimdeki rolüne değinmektedir (Posner vd., 1982). Bilişsel psikoloji
alanında çalışan farklı araştırmacılar ise alternatif kavramların oluşumunda
bireyin epistemolojik inançları (Vosniadou, 1994), ontolojik varsayımları (Chi
vd., 1994) ve bağlama bağlı oluşturulan bilgi parçacıklarının (diSessa, 1993)
önemine vurgu yapmışlardır. Ortaya konan kuramsal çerçevelerde farklılıklar
olmasına rağmen araştırmacılar, kavramsal değişimin basitçe alternatif kavramın
yerini bilimsel kavrama bırakması olmadığını, kavramsal değişimin gerçekleşebilmesi
için bireyin mevcut kavramının sınırlılıklarını fark etmesi, mevcut kavramla
yeni kavramı çok yönlü karşılaştırarak değerlendirmesi gerektiğini
savunmaktadırlar. Bu süreçler bireylerin üstbilişsel olarak aktif olmasını
gerektiren süreçlerdir.

Kavramsal değişim
sürecinde üstbilişsel faaliyetlerin önemi pek çok araştırmacı tarafından
vurgulanmıştır (Georghiades, 2004; Vosniadou, 2003; Yürük et al., 2009).
Üstbiliş genel bir ifade ile bireyin düşünme faaliyetleri üzerinde düşünmesi ya
da bireyin bilişsel faaliyetleri hakkındaki bilişsel faaliyetleri olarak
tanımlanmaktadır (Flavell, 1979; Rickey & Stacy, 2000). Ancak üstbiliş
kavramsal değişim sürecini açıklamada geniş bir kavram olarak kalmaktadır.
Yürük (2005) ve Yürük et al. (2009) kavramsal düzeyde gerçekleşen üstbilişsel
faaliyetleri üstkavramsal faaliyetler olarak tanımlamışlar ve bu faaliyetleri;
üstkavramsal farkındalık, üstkavramsal izleme ve üstkavramsal değerlendirme
olarak üç kategoriye ayırmışlardır. Üstkavramsal farkındalık, bireyin mevcut ya
da daha önce sahip olduğu kavramsal ekolojisinin öğeleri ya da neyi
bilmediğinin farkında olması olarak tanımlanmıştır. Üstkavramsal izleme
faaliyeti, bireyin devam eden bilişsel süreci veya bilişsel durumu hakkında
bilgi üretmek için aktif olan süreçleri içerir. Üstkavramsal değerlendirme
faaliyeti de bireyin var olan ya da yeni fikrin doğruluğu, akla yatkınlığı ve
kullanışlılığı hakkında yargıya varmasını içerir.

Araştırmanın Amacı: Çalışmanın amacı biyoloji öğretmen adaylarında üstkavramsal öğretim
etkinlikleri sırasında aktif hale gelen üstkavramsal faaliyetlerin niteliğini
ortaya koymaktır.

Araştırmanın Yöntemi: Araştırma bir durum çalışmasıdır. Biyoloji
öğretmen adaylarının tohumlu bitkilerle ilgili sahip oldukları alternatif
kavramların doğru kabul edilenlerle değişmesini sağlamak için 32 biyoloji
öğretmenliği 2. sınıf öğrencisinin üstkavramsal faaliyetlerini aktif hale
getirecek öğretim etkinlikleri uygulanmıştır. Üstkavramsal faaliyetlerin
öğrencilerde aktif hale getirilmesini sağlamak amacıyla poster hazırlama,
günlük yazma, kavram haritası oluşturma, sınıf ve grup tartışmaları gibi farklı
öğretim etkinliklerinden faydalanılmıştır. Bu etkinlikler 10 haftalık bir
süreçte uygulanmıştır. 32 öğrenci arasından etkinlikler esnasında zihinlerinde
fazla sayıda ve türde üstkavramsal faaliyetlerin aktif olduğu ve bu
faaliyetleri günlüklerinde açık şekilde ifade eden beş öğrenci durum çalışması
için seçilmiştir. Üstkavramsal faaliyetleri belirlemek amacıyla veri kaynağı
olarak bu beş öğrenci tarafından öğretim süreci öncesinde, sırasında ve
sonrasında yazılan günlükler kullanılmıştır. Günlük yazma etkinliği farklı
üstkavramsal faaliyetleri aktif hale getirmek amacıyla öğretim süreci boyunca
sıklıkla uygulanmıştır. Öğretmen adaylarına verilen günlük yönergeleri ile
öğretmen adaylarının kendi mevcut kavramları ve fikirlerinin arkasında yatan
sebepler hakkında düşünmeleri, karşı karşıya kaldıkları farklı fikirleri
anlamalarını izlemeleri, doğrulukları hakkında yargıya varmaları, fikirlerinin
sınırlılıklarını fark etmeleri, mevcut fikirleri ve farklı kaynaklardan gelen
yeni fikirlerin tutarlılığını ve fikirlerindeki değişimi izlemeleri sağlanmaya
çalışılmıştır. Bu özelikleri ile günlükler diğer öğretim etkinlikleri esnasında
aktif hale gelen üstkavramsal faaliyetleri yansıtmaktadır. Durum çalışması için
seçilen öğrencilerin günlükleri içerik analizi yapılarak kodlanmıştır.
Öğrencilerde aktif hale gelen üstkavramsal faaliyetler; üstkavramsal farkındalık,
üstkavramsal izleme ve üstkavramsal değerlendirme kategorileri ve konu içeriği
açısından sınıflandırılmıştır.

Araştırmanın
Bulguları ve Sonuçları: Elde edilen bulgular daha önce Yürük (2005)
tarafından ortaya konan üstkavramsal faaliyetlerin pek çoğunun bu çalışmada da
öğrencilerde aktif olduğunu göstermiştir. Öğrencilerin günlükleri, tohumlu
bitkiler başlığı altında yer alan farklı konularda, farklı çeşitte üstkavramsal
faaliyetlerin aktif hale geldiğini ortaya koymaktadır. Bu faaliyetlerin bazılarının
birbirine bağımlı olduğu gözlenmiştir. Örneğin bir kavramla ilgili ikinci
dereceden farkındalığın gerçekleşebilmesi için bireyde geçmişte o kavramla
ilgili birinci dereceden farkındalığın aktif olması gerekir. Bulgular bazı
üstkavramsal faaliyetlerin birden fazla üstkavramsal faaliyeti içerebileceğine
de işaret etmektedir. Örneğin bir kavramla ilgili kavramlardaki değişimin
izlenmesi, o kavramla ilgili birinci ve ikinci dereceden farkındalığı
içermektedir. Günlüklerden elde edilen bir başka bulgu ise üstkavramsal
faaliyetlerin basitçe birinci dereceden farkındalık olabileceği gibi daha soyut
ve üstdüzey düşünmeyi gerektiren üstkavramsal değerlendirme de olabileceğidir.

Araştırmanın Önerileri: Tüm bu bulgulardan yola çıkılarak üstkavramsal
faaliyetleri aktif hale getiren öğretim etkinlikleri tasarlandığında bu
faaliyetlerin çok yönlü ve birbirine bağımlı yapısı dikkate alınmalıdır.
Üstkavramsal faaliyetleri aktif hale geçirecek öğretim etkinlikleri
tasalanırken, konuyla ilgili merkezde olan ve diğer alternatif kavramların
oluşmasında rol oynayabilecek kavram ya da kavramların saptanmasına ve
etkinliklerin özellikle bu kavram ve bununla ilgili bilimsel kavram arasındaki
farklılıkların fark edilmesini sağlayacak şekilde düzenlenmesine özen
gösterilmelidir. 

Keywords

Üstkavramsal faaliyetler, tohumlu bitkiler, kavramsal değişim, biyoloji öğretmen adayları.

Investigation of the Nature of Metaconceptual Processes of Pre-Service Biology Teachers*

Abstract

Purpose of Study: The aim of this study is to investigate
the nature of pre-service biology teachers’ metaconceptual processes that were
active as they participated in metaconceptual teaching activities. Methods: Several instructional
activities, including poster drawing, concept mapping, group and class
discussions, and journal writing, were carried out to activate the
metaconceptual processes of 32 second-grade, pre-service biology teachers in
order to change their alternative conceptions regarding seed plants. Case study
was used as a research method. Among the 32 participants,  five participants  who activated 
five  participants who activated

rich and diverse metaconceptual
processes and who reflected well and clearly on their mental processes in their
journals were selected for the case study. The journal entries written by these
five students before, during, and after the teaching activities were used as a
data source. Content analysis was used to code the journals
of the pre-service teachers according to the
types and the content of metaconceptual processes. Results and Conclusions:
The results indicated that students engaged in several types of metaconceptual
activities, which can be classified under metaconceptual awareness,
metaconceptual monitoring, and metaconceptual evaluation. Metaconceptual processes were activated
interdependently in different forms, ranging from simpler first-order
metaconceptual awareness to more sophisticated metaconceptual evaluations. Recommendations: In designing metaconceptual teaching
activities, teachers should take the interdependent and multifaceted nature of
these processes into consideration. 

Keywords

metaconceptual processes seed plants conceptual change pre-service biology teachers

References

• Baird, J. R. (1986). Improving learning through enhanced metacognition: A classroom study. European Journal of Science Education, 8(3), 263-282.
• Brown, A. (1987). Metacognition, executive control, self-regulation, and other more mysterious mechanisms. In F. E. Weinert & R. H. Kluwe (Eds.), Metacognition, motivation, and understanding (pp. 65-116). Hillsdale, NJ: Erlbaum.
• Campione, J. C. (1987). Metacognitive components of instructional research with problem learners. In F. E.Weinert & R. H. Kluwe (Eds.), Metacognition, motivation, and understanding (pp. 117-140). Hillsdale, NJ:Erlbaum.
• Caramazza, A., McCloskey, M., & Green, B. (1981). Naive beliefs in sophisticated subjects: Misconceptions about trajectories of objects. Cognition, 9, 117-123.
• Champagne, A.B., Gunstone, R.F., & Klopfer, L.E. (1985). Instructional consequences of students' knowledge about physical phenomena. In L.H.T. West & A.L. Pines (Eds.), Cognitive structure and conceptual change (pp. 163-188). Orlando, Florida: Academic Press.
• Chi, M. T. H., Slotta, J. D., & De Leeuw, N. (1994). From things to processes: A theory of conceptual change for learning sci¬ence concepts. Learning and Instruction, 4, 27-43.
• Delgado, C. (2015). Navigating tensions between conceptual and metaconceptual goals in the use of models. Journal of Science Education and Technology, 24(2-3), 132-147.
• diSessa, A. (1993). Toward an epistemology of physics. Cogni¬tion and Instruction, 10, 105-225.
• diSessa, A. A. (2008). A bird’s-eye view of the ‘pieces’ vs. ‘coherence’ controversy (from the ‘pieces’ side of the fence). In S. Vosniadou (Eds.), International handbook of research on conceptual change (pp. 35–60). New York, NY: Routledge.
• 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.
• Driver, R., & Erickson, G. (1983). Theories in action: Some theoretical and empirical issues in the study of students’ conceptual frameworks in science. Studies in Science Education, 10, 37-60.
• Flavell, J. H. (1979). Metacognition and cognitive monitoring: A new area of cognitive-developmental inquiry. American Psy¬chologist, 34, 906-911.
• Flavell, J. H. (1987). Speculations about the nature and development of metacognition. In F. E. Weinert & R. H. Kluwe, (Eds.), Metacognition, motivation, and understanding (pp. 21-29). Hillsdale, NJ: Erlbaum.
• Flavell, J. H. (1981). Cognitive monitoring. In W. P. Dickson (Ed.), Children's oral communication skills (pp. 35-60). New York: Academic. Georghiades, P. (2000). Beyond conceptual change learning in science education: Focusing on transfer, durability, and metacognition. Educational Research, 42, 119-139.
• Georghiades, P. (2004). Making pupils' conceptions of electricity more durable by means of situated metacognition. International Journal of Science Education, 26, 85-100.
• Gunstone, R.F., & Mitchell, I. J. (1998). Metacognition and conceptual change. In J. J. Mintzes, J. H. Wandersee & J. D. Novak (Eds.), Teaching science for understanding: A human constructivist view (pp. 133-163). San Diego, CA: Academic Press.
• Hennessey, M. G. (2003). Metacognitive aspects of students’ reflective discourse: Implications for intentional conceptual change teaching and learning. In G. M. Sinatra & P. R. Pintrich (Eds.), Intentional conceptual change (pp. 103-132). Mahwah NJ: Erlbaum.
• Kirbulut, Z. D. (2012). The effect of metaconceptual teaching instruction on 10th grade students’ understanding of states of matter, self-efficacy toward chemistry, and the nature of metaconceptual processes. Unpublished Dissertation, Middle East Technical University, Ankara, Turkey.
• Kirbulut, Z. D., Uzuntiryaki-Kondakci, E., & Beeth, M. E. (2016). Development of a metaconceptual awareness and regulation scale. International Journal of Science Education, 38(13), 2152-2173.
• Kuhn, D., & Dean, D. (2004). Metacognition: A bridge between cognitive psychology and educational practice. Theory into Practice, 43(4), 268–273.
• Luque, M. L. (2003). The role of domain-specific knowledge in intentional conceptual change. In G. M. Sinatra & P. R. Pintrich (Eds.), Intentional conceptual change. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
• Mason, L., & Boscolo, P. (2000). Writing and conceptual change. What changes? Instructional Science, 28, 199-226.
• Merriam, S. B. (1998). Qualitative research and case study applications in education. San Francisco, CA: Jossey-Bass Publishers.
• Patton, M. Q. (1990). Qualitative evaluation and research methods. Newbury Park, CA: SAGE Publications.
• Pintrich, P. R., Marx, R. W. & Boyle, R. A. (1993). Beyond cold conceptual change: The role of motivational beliefs and classroom contextual factors in the process of conceptual change. Review of Educational Research 6, 167-199.
• Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, P. W., & Gertzog, W. A. (1982). Accommodation of a scientific conception: Toward a theory of conceptual change. Science Education, 66, 211-227.
• Saçkes, M., & Trundle, K. C. (2016). Change or durability? The contribution of metaconceptual awareness in preservice early childhood teachers’ learning of science concepts. Research in Science Education, 46, 1-17.
• Sinatra, G.M., & Pintrich, P. R. (2003). The role of intentions in conceptual learning. In Sinatra, G. M., & Pintrich, P. R. (Eds.), Intentional conceptual change (pp. 1-18). Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates Publishers.
• Thorley, N.R. (1990). The role of conceptual change model in the interpretation of classroom interactions. Unpublished doctoral dissertation, University of Wisconsin-Madison.
• Trundle, K. C., Atwood, R. K., & Christopher, J. E. (2007). A longitudinal study of conceptual change: Preservice elementary teachers’ conceptions of moon phases. Journal of Research in Science Teaching, 44(2), 303–326.
• Vosniadou, S. (1994). Capturing and modeling the process of conceptual change. Learning and Instruction, 4, 45-69.