THE EFFECT OF LEARNING CYCLE MODELS USAGE ON STUDENTS' LEARNING OUTCOMES AT SCIENCE : META-ANALYSIS STUDY

Abstract

In the study, meta-analysis study is carried out in order to determine the effect of learning cycle models usage on students’ learning outcome sat science: Master thesis and PhD dissertation consisting of statistical data which can be included in meta-analysis study and appropriate to research problem done in the years between 2007 and 2016 in the literature through using Turkish and English words from national data base. As a consequence of literature review, totally 107 studies (50 PhD dissertations and 57 Master theses) related to the effect of learning cycle models usage on students’ learning outcomes are included in meta-analysis and the effect size of 227 is obtained in total. As a result of the research, it is confirmed that the effect of learning cycle models usage on students’ learning outcomes is in positive way and the determined effect size is found out as .967 (95 % CI, SE = .054) in the confidence interval .862 and 1.072 according to random effects model. This size is an extensive effect size in accordance with effective size classification. 209 of the effect size 227 obtained in the study is positive and 18 of it is negative. Moderator analysis is carried out with regard to students’ learning outcomes, the learning cycle models type, the thesis type and discipline field of the research and education levels of students included in the research. In consequence of analyses, the highest effect size is found out as (ES = 1.521) in the memorability of learned knowledge, (ES = 2.289) in 4E model studies, (ES = 1.081) in post-graduate dissertations studies, (ES = 1.118) in science and (ES = 1.540) in Primary school students.

Keywords

• Science teaching,Constructivist approach,Learning cycle model,Meta-analysis,Learning outcomes

ÖĞRENME HALKASI MODELLERİNİN FEN ÖĞRETİMİNDE ÖĞRENCİLERİN ÖĞRENME ÜRÜNLERİNE ETKİSİ: META ANALİZ ÇALIŞMASI

Abstract

Araştırmada, Fen öğretiminde yapılandırmacı yaklaşım öğrenme halkası modeli kullanımının öğrencilerin öğrenme ürünlerine etkisini belirlemek amacıyla meta analiz çalışması yapılmıştır. 2007–2016 yılları arasında yapılmış araştırma problemine uygun, meta analiz çalışmasına dahil edilebilecek istatistiksel verilere sahip doktora ve yüksek lisans tezleri Türkçe ve İngilizce anahtar kelimeler kullanılarak literatür taraması yapılmıştır. Tarama sonucunda, öğrenme halkası modelleri kullanımının öğrencilerin öğrenme ürünlerine etkisine ilişkin toplam 107 lisansüstü tez (50 doktora tezi ve 57 yüksek lisans tezi) meta analize dahil edilmiş ve toplamda 227 etki büyüklüğü değeri elde edilmiştir. Araştırma sonucunda Fen öğretiminde öğrenme halkası modelleri kullanımının öğrencilerde öğrenme ürünlerine etkisinin pozitif yönde olduğu tespit edilmiş ve tespit edilen etki büyüklüğü değeri, rastgele etkiler modeline göre ,862 ile 1,072 güven aralığında, ,967 (% 95 GA, EB = ,054) olarak bulunmuştur ve bu değer geniş düzeyde bir etkiyi belirtmektedir. Araştırmada elde edilen 227 etki büyüklüğü değerinin 209’u pozitif, 18’i negatiftir. Araştırmada öğrencilerin öğrenme ürünlerine, öğrenme halkası modellerine, araştırmanın tez türüne, araştırmanın yapıldığı Fen alanına ve araştırmaya katılan öğrencilerin öğrenim düzeylerine göre moderatör analizler yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda, en yüksek etki büyüklüğü değerinin öğrenilen bilgilerin akılda kalıcılığında (EB = 1,521), 4E Modelinde (2,289), yüksek lisans çalışmalarında (EB = 1,081), Fen bilimler dersleri alanında (EB = 1,118) ve ilkokul öğrencilerinde (EB = 1,540) olduğu tespit edilmiştir. 

Keywords

• Fen öğretimi,Yapılandırmacı yaklaşım,Öğrenme halkası modeli,Meta analiz,Öğrenme ürünleri

References

1. Açıkel, C. (2009). Meta analiz ve kanıta dayalı analizin tıptaki yeri, Klinik Psikofarmoloji Bülteni, 19(2), 164- 172.
2. Akar, E. (2005). Effectiveness of 5E learning cycle model on students’ understanding of acid-base concepts. Unpublished Master’s Thesis, Middle East Technical University. Ankara.
3. Aktamış, H., & Özden, B. (2016). Effects of the Inquiry-Based Learning Method on Students’ Achievement, Science Process Skills and Attitudes towards Science: A Meta-Analysis Science. Journal of Turkish Science Education, 13(4), 248-261.
4. Ayaz, M. F. (2015). 5E öğrenme modelinin öğrencilerin derslere yönelik tutumlarına etkisi: Bir meta-analiz çalışması. Electronic Journal of Education Sciences, 4(7), 29-50.
5. Ayaz, M. F., & Şekerci, H. (2015). Yapılandırmacı Öğrenme Yaklaşımının Akademik Başarıya ve Tutuma Etkisi: Bir Meta-Analiz Çalışması. Hasan Âli Yücel Eğitim Fakültesi Dergisi, 12(2), 27-44.
6. Ayaz, M. F., Şekerci, H., & Behçet, O. R. A. L. (2016). Öğretim Teknolojileri Kullanımının İlkokul Öğrencilerinin Akademik Başarılarına Etkisi: Bir Meta-Analiz Çalışması, İnönü Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 17(1).
7. Ayvacı, H. Ş. ve Bakırcı, H. (2012). Fen ve teknoloji öğretmenlerinin fen öğretim süreçleriyle ilgili görüşlerinin 5e modeli açısından incelenmesi. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 9(2), 132-151.
8. Balcı, S. (2005). Improving 8th grade students„ understandin of photosynthesis and respiration in plants by using 5e learning cycle and conceptual change text, Unpublished Master Thesis. Middle East Technical University. Ankara.

9. Balta, N., & Sarac, H. (2016). The Effect of 7E Learning Cycle on Learning in Science Teaching: A Meta-Analysis Study. European Journal of Educational Research, 5(2), 61-72.
10. Başkan, Z., Alev, N. ve Atasoy, Ş. (2007). Fen Bilgisi öğretmen adaylarının 5E modelinin uygulamaları hakkındaki görüşleri, EDU7, 2(2), 38–59
11. Bilgin, İ., Ay, Y. ve Coşkun, H. (2013). 5e öğrenme modelinin ilköğretim 4. Sınıf öğrencilerinin madde konusundaki başarılarına etkisinin ve model hakkında öğrenci görüşlerinin incelenmesi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 21(4), 1449-1470.
12. Borenstein, M., Hedges, L.V., Higgins, J.P.T., and Rothstein, H.R. (2013). Introduction to meta analysis. United Kingdom: John Wiley and Sons, Ltd. Publication.
13. Bozdoğan, A. E. ve Altunçekiç, A. (2007). Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının 5E Öğretim Modelinin Kullanılabilirliği Hakkındaki Görüşleri, Kastamonu Eğitim Dergisi, 15(2), 579-590.
14. Carin, A.A., Bass, J.E., & Contant, T.L. (2005). Methods for teaching science as inquiry (Ninth Edition), Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall.
15. Cohen, J., Manion, L., and Morrison, K. (2007). Research methods in education (6th Edition). New York: Routledge.
16. Cooper, H., Hedges, L. V., and Valentine, J. C. (2009). The handbook of research synthesis and meta analysis (2nd edition). New York: Russell Sage Publication
17. Çalık, M. (2006). Yapılandırmacı öğrenme kuramına göre lise 1 çözeltiler konusunda materyal geliştirilmesi ve uygulanması. Yayınlanmamış Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
18. Çoruhlu, T. Ş., & Çepni, S. (2016). Zenginleştirilmiş 5e Modelinin Öğrenci Kavramsal Değişimi Üzerine Etkisi: Astronomi Örneği. Kastamonu Eğitim Dergisi, 24(4).
19. Davis, S.A. (2005). Inquiry-Based Learning Templates For Creating Online Educational Paths. Master of Science, Texas, A&M University.
20. Demir, C., & Maskan, A. K. (2012). Web Destekli Öğrenme Halkası Yaklaşımının Lise 11. Sınıf Öğrencilerinin Fizik Dersi Öz-Yeterlik İnançlarına Etkisi. Dicle University Journal of Ziya Gokalp Education Faculty, 18.
21. Demir, C., & Maskan, A. K. (2014). Web Destekli Öğrenme Halkası Yaklaşımı Uygulamalarına İlişkin Öğrenci Görüşleri. Journal of Computer and Education Research, 2(3), 136-150.
22. Dinçer, S. (2015). Türkiye’de yapılan bilgisayar destekli öğretimin öğrenci başarısına etkisi ve diğer ülkelerle karşılaştırılması: Bir meta-analiz çalışması, Türk Fen Eğitimi Dergisi, 12(1), 99-118.
23. Eisenkraft, A. (2003). Expanding the 5e model. The Science Teacher, 70(6), 56-59.
24. Ellis, P. D. (2010). The essential guide to effect sizes: Statistical power, meta-analysis, and the interpretation of research results. Cambridge: Cambridge University Press.
25. Ergin, İ. (2012). Fen Eğitiminde 5E Modeli İle İlgili Yazılı Kaynaklar Dizini. Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi/Journal of Research in Education and Teaching, Cilt 1(Sayı 1) s.53.
26. Er Nas S., ve Çepni, S. (2015). 5E modelinin derinleşme aşamasına yönelik geliştirilen materyalin etkililiğinin değerlendirilmesi. On dokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 29(1): 17-36.
27. Feyzioğlu, E. Y. ve Demirci, N. (2013). Sınıf ve Fen Bilimleri Öğretmenlerinin 5E Öğrenme Modeliyle İlgili Bilgileri, Farkındalıkları ve Görüşleri. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 10(24).
28. Günhan, B. C., & Açan, H. (2016). Dinamik Geometri Yazılımı Kullanımının Geometri Başarısına Etkisi: Bir Meta-Analiz Çalışması, Turkish Journal of Computer and Mathematics Education Vol, 7(1), 1-23.
29. Hançer, A. H. (2005). Fen eğitiminde yapılandırmacı yaklaşıma dayalı bilgisayar destekli öğrenmenin öğrenme ürünlerine etkisi, Yayımlanmamış Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
30. Hand, B. ve Treagust, D.F. (1991). Student achievement and science curriculum development using a constructivist framework. School Science and Mathematics, 91(4), 172-176.
31. Hedges, L.V., and Olkin, I. (1985). Statistical methods for meta-analysis. New York: Academic Press.
32. Holt-Reynolds, D. (2000). What Does The Teacher Do? Constructivist Pedagogies And Prospective Teachers’ Beliefs About The Role of a Teacher, Teaching and Teacher Education, 16, 21-32.
33. Kablan, Z., Topan, B., & Erkan, B. (2013). Sınıf içi öğretimde materyal kullanımının etkililik düzeyi: Bir meta-analiz çalışması, Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 13(3), 1629-1644.
34. Kaplan, A., Duran, M., Doruk, M., & Öztürk, M. (2015). Effects of instruction based on realistic mathematics education on mathematics achievement: A meta-analysis study Gerçekçi matematik eğitimi destekli öğretimin matematik başarısına etkisi: Bir meta-analiz çalışması. Journal of Human Sciences, 12(2), 187-206.
35. Keleş, Y. (2010). Fen eğitiminde öğrenme döngüsü modelleri. Mersin Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 6(1).
36. Keser, Ö. F. (2003). Fizik eğitimine yönelik bütünleştirici bir öğrenme ortamı tasarımı ve uygulaması. Yayımlanmamış Doktora Tezi, KTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
37. Kurnaz, M.A., & Çalık, M. (2008). Using different conceptual change methods embedded within 5E model: A sample teaching for heat and temperature. Journal of Physics Teacher Education Online, 5(1), 3-10
38. Küçük, Z., & Çalık, M. (2015). Effect of Enriched 5Es Model on Grade 7 Students’ Conceptual Change Levels: A Case of ‘Electric Current’Subject. Adıyaman University Journal of Educational Sciences, 5(1), 1-28
39. Lipsey, M., and Wilson, D. (2001). Practical meta-analysis. Beverly Hills, CA: Sage Publications.
40. MEB. (2013). İlköğretim kurumları (ilkokullar ve ortaokullar) fen bilimleri dersi (3, 4, 5, 6, 7 ve 8. sınıflar) öğretim programı. Ankara: MEB Yayınevi
41. Meşeci, B., & Karamustafaoğlu, S. (2015). Maddenin Tanecikli Yapısı Ünitesine Yönelik 4E Modeli Destekli Etkinliklerin Akademik Başarıya Etkisi. Karaelmas Eğitim Bilimleri Dergisi, 3(1).
42. Metin, M. ve Özmen, H. (2009). Sınıf öğretmeni adaylarının yapılandırmacı kuramın 5E modeline uygun etkinlikler tasarlarken ve uygularken karsılaştıkları sorunlar. Necatibey Egitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi (EFMED), 3(2), 94-123.
43. Miles, M. B., and Huberman, A. M. (2002). The qualitative researcher’s companion. California: Sage Publications.
44. Minner, D. D., Levy, A. J., & Century, J. (2009). Inquiry-based science instruction. What is it and does it matter? Results from a research synthesis years 1984 to 2002. Journal of Research in Science Teaching, 47(4), 474-496.
45. Özaydın, T. E. (2010). İlköğretim yedinci sınıf fen ve teknoloji dersinde 5E öğrenme halkası ve bilimsel süreç becerileri doğrultusunda uygulanan etkinliklerin, öğrencilerin akademik başarıları, bilimsel süreç becerileri ve derse yönelik tutumlarına etkisi. Yayımlanmamış Doktora Tezi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
46. Özmen, H. (2004). Fen öğretiminde öğrenme teorileri ve teknoloji destekli yapılandırmacı öğrenme. TheTurkish Online Journal of Educational Technology, 3(1), 100-111.
47. Özsevgeç, T. (2007). Kuvvet ve hareket ünitesine yönelik 5E modeline göre geliştirilen öğrenci rehber materyalinin etkililiğinin değerlendirilmesi. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 3(2), 36-48.
48. Saraç, H. (2017). Türk Eğitim Sisteminde Akıllı Tahta Kullanımının Öğrencilerin Öğrenme Ürünlerine Etkisi: Meta Analiz Çalışması. Electronic Turkish Studies, 12(4), 445-470.
49. Şahin, M. C. (2005). Internet tabanlı uzaktan eğitimin etkililigi: Bir meta-analiz calismasi. Yayınlanmamış Yüksek Lisans tezi, Çukurova Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Adana.
50. Şaşmaz Ören, F., Tezcan, R. (2009). The Effectiveness of the Learning Cycle Aproach on Learners’ Attitude Toward Science in Seventh Grade Science Classes of Elemantary School. Elemantary Educational Online 8(1), 103- 118, 2009.
51. Tatar, N. (2006). İlköğretim fen eğitiminde araştırmaya dayalı öğrenme yaklaşımının bilimsel süreç becerilerine, akademik başarıya ve tutuma etkisi. Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Yayımlanmamış Doktora Tezi, Ankara.
52. Temel, S., Özgür, S. D., & Yılmaz, A. (2012). The effect of learning cycle model on preservice chemistry teachers’ understanding of oxidation reduction topic and thinking skills. Necatibey Faculty of Education Electronic Journal of Science and Mathematics Education, 6(1), 287-30.
53. Temizyürek, K. (2003). Fen öğretimi ve uygulamaları Ankara: Nobel Yayın Dağıtım.
54. Thalheimer, W., and Cook, S. (2002). How to calculate effect sizes from published research articles: A simplified methodology.
55. Trowbridge, L., Bybee, R.W., & Powell, J.C. (2004). Teaching secondary school science. New Jersey: Merrill / Prentice Hall.
56. Türk, F., & Çalık, M. (2008). Using different conceptual change methods embedded within 5E model: A sample teaching of endothermic- exothermic reactions. Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching, 9(1), 1-10.
57. Türkmen, H. (2006). Öğrenme döngüsü yaklaşımıyla ilköğretimde fen nasıl öğretilmelidir? Elementary Education Online, 5(2): 1-15
58. Ural, G., & Bümen, N. (2016). A Meta-Analysis on Instructional Applications of Constructivism in Science and Technology Teaching: A Sample of Turkey. Egitim ve Bilim, 41(185).
59. Üstün, U. ve Eryılmaz, A. (2014). Etkili araştırma sentezleri yapabilmek için bir araştırma yöntemi: Meta-analiz. Eğitim ve Bilim, 1-32.
60. Wilder, M. and Shuttleworth, P. (2005). Cell inquiry: A 5E learning cycle lesson. Science Activities 41(1): 25–31.
61. Wolf, F. M. (1988). Meta-analysis quantitative methods for research synthesis (Third edition). California: Sage Publications.
62. Yalcin, F. A., & Bayrakçeken, S. (2010). The effect of 5E learning model on pre-service science teachers’ achievement of acids-bases subject. International Online Journal of Educational Sciences, 2(2), 508-531
63. Yaman, F., Demircioğlu, G. ve Ayas, A. (2006). Geliştirilen etkinliklerin öğrencilerin asit ve baz kavramlarını anlamaları üzerine etkileri, 7. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, 7-9.
64. Yanpar-Şahin, T. (2001). Oluşturmacı yaklaşımın sosyal bilgiler dersinde bilişsel ve duyuşsal öğrenmeye etkisi. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri Dergisi, 1(2), 465-481.
65. Yaşar, Ş., Köse, T. Ç., Göz, N. L., & Bayır, Ö. G. (2015). Sosyal Bilgiler Dersinde Öğrenci Merkezli Öğretme-Öğrenme Süreçlerinin Etkililiği: Bir Meta Analiz Çalışması. Anadolu Journal Of Educational Sciences International, 5(1).
66. Yıldırım, A. ve Şimşek, H. (2011). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Ankara: Seçkin Yayınevi.