The Effect of Full Studio Model on Conceptual Understanding of Preservice Science Teachers about the Concept of Buoyant Force

Year 2018, Volume: 6 Issue: 2, 120 - 145, 03.12.2018

Vahide Nilay Kırtak Ad Mustafa Sabri Kocakülah

Abstract

The aim of this study is to examine the effect of the full studio model in which active learning techniques are used on the conceptual understandings of preservice science teachers about the concept of "Buoyant Force". The sample of the study consisted of 53 preservice science teachers who were enrolled in Science Teaching Program of Necatibey Education Faculty at Balıkesir University in the academic year of 2015-2016. In this study, single group pretest-posttest weak experimental design was used and two open-ended questions were asked to preservice science teachers about the buoyant force. In addition, semi-structured interviews were conducted with 11 preservice science teachers so that the answers could be examined in depth. In the light of the findings, many of the preservice science teachers were aware that liquids exerts buoyant force but they did not know what affected the magnitude of the buoyant force and they often confused the buoyant force with liquid pressure. While the proportion of the scientifically acceptable responses given after teaching was increased 92.45% and 77.26% for each question , the proportion of scientifically unacceptable and other responses 7.55% and 22.64% was decreased. In the interviews, most of the misconceptions encountered before the teaching show that they have been replaced with scientific notions after the teaching

Keywords

Active learning, full studio, buoyant force, conceptual understanding

Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Kaldırma Kuvveti Konusundaki Kavramsal Anlamalarına Tam Stüdyo Modelinin Etkisi

Abstract

Bu çalışmanın amacı, aktif öğrenme tekniklerinin kullanıldığı tam stüdyo modelinin öğretmen adaylarının “Kaldırma Kuvveti” konusundaki kavramsal anlamalarına etkisini incelemektir. Çalışmanın örneklemini 2015-2016 eğitim-öğretim yılında Balıkesir Üniversitesi Necatibey Eğitim Fakültesi Fen Bilgisi Öğretmenliği programında okumakta olan 53 öğretmen adayı oluşturmaktadır. Tek grup öntest-sontest zayıf deneysel desenin kullanıldığı bu araştırma kapsamında öğretim öncesinde ve sonrasında öğretmen adaylarına kaldırma kuvveti ile ilgili açık uçlu iki soru sorulmuştur. Ayrıca verilen yanıtların daha derinlemesine incelenebilmesi için 11 öğretmen adayı ile yarı yapılandırılmış görüşmeler yapılmıştır. Elde edilen bulgular doğrultusunda öğretmen adaylarının pek çoğunun sıvıların içerisine daldırılan veya yüzmekte olan cisimlere bir kaldırma kuvveti uyguladığını bildikleri fakat nelere bağlı olduğunu bilmedikleri ve sıvı basıncı ile karıştırdıkları görülmüştür. Yapılan öğretim sonrasında verilen bilimsel olarak kabul edilebilir yanıtların oranı artarken %92.45 ve %77.26 , bilimsel olarak kabul edilemez ve diğer yanıtların oranı %7.55 ve %22.64 azalmıştır. Yapılan görüşmelerde de öğretim öncesinde karşılaşılan yanlış fikirlerin pek çoğunun öğretim sonrasında bilimsel doğrular ile değiştirildiği görülmüştür

Keywords

Aktif öğrenme, tam stüdyo, kaldırma kuvveti, kavramsal anlama

References

• Aydın, Z. (2011). İlköğretim 6.sınıf matematik dersinde kullanılan aktif öğrenme temelli etkinliklerin öğrencilerin matematik dersine karşı tutumlarına, akademik başarı ve yaratıcı düşünme düzeylerine etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Gaziantep Üniversitesi, Gaziantep.
• Bernhard, J. (2000). Improving enginnering physics teaching-learning from physics education research. Invited paper presented at Physics Teaching in Engineering Education, 13-17 June 2000. Budapest.
• Besson, U. (2004). Some features of causal reasoning: Common sense and physic teaching. Research in Science &Technological Education, 22(1), 113 - 125.
• Büyüköztürk, Ş., Çakmak, E. K., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş. & Demirel, F. (2010). Bilimsel Araştırma Yöntemleri .6. Baskı, Pegem Akademi Yayıncılık, Ankara.
• Cosgrove, M. & Osborne, R. (1985). Lesson frameworks for changing children’s ideas. In R. Osborne & P. Freyberg (op. cit.), 101 - 111.
• Cummings, K., Marx, J., Thornton, R. & Kuhl, D. (1999). Evaluating innovation in studio physics. American Journal of Physics, 67(7), 38 - 44.
• Çepni, S. (2006). Kuramdan Uygulamaya Fen ve Teknoloji Öğretimi. (Ed. S. Çepni), 5.Baskı, Pegem Akademi Yayıncılık, Ankara.
• Dori, Y., Belcher, J., Bessette, M., Dangizer, M., McKinney, A. & Hult, E. (2003). Technology for active learning. Review Feature, 6(12), 44 - 49.
• Driver, R. (1989). Students’ conceptions and the learning of scienc. International Journal of Science Education, 11, Special Issue, 481 - 490.
• Edwards, S. (2015). Active learning in the middle grades. Middle School Journal, (ERIC Document Reproduction Service No. EJ1059827).
• Gaffney, J. D., Richards, E., Kustusch, M. B., Ding, L. & Beichner, R. J. (2008). Scaling up education reform. Journal of College ScienceTeaching, 37(5), 48 - 53.
• Gafoor, A. & Akhilesh, P. (2013). Strategies for facilitating conceptual change in school physics. Researches and Innovations in Education, 3(1), 34 - 42.
• Gatch, D. (2010). Restructuring introductory physics by adapting an active learning studio model. International Journal for the Scholarship of Teaching and Learning, 4(2), 1 - 12.
• Gibson, H. L. & Chase, C. (2002). Longitudial impact of an inquiry-based science program on middle school students' attitudes towards cience. Science Education, 86(5), 693 - 705.
• Gilbert, J. & Watts, D. (1983). Concepts, misconceptions and alternative conceptions: changing perspectives in science education. Studies in ScienceEducation, 10, 61 - 98.
• Hake, R. R. (1992). Socratic pedagogy in the introductory physics laboratory. The Physics Teacher, 30(9), 546 - 552.
• Hestenes, D., Megowan-Romanowicz, C., Osborn Popp, S., Jackson, J. & Culbertson, R. (2011). A graduate program for high school physics and pyhsical science teachers. American Journal of Physics, 79(9), 971 - 979.
• Karasar, N. (2005). Bilimsel Araştırma Yöntemi. 15. Baskı, Nobel Yayın Dağıtım, Ankara.
• Kalem, S. & Fer, S. (2003). Aktif öğrenme modeliyle oluşturulan öğrenme ortamının öğrenme, öğretme ve iletişim sürecine etkisi. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 3(2), 433 - 461.
• Kariotoglou, P. & Psillos, D. (1993). Pupils' pressure models and their implications for instruction. Research in Science &Technological Education, 11(1), 95 - 108.
• Kariotoglou, P., Koumaras, P. & Psillos, D. (1993). A constructivist approach for teaching fluid phenomena. Physics Education, 28, 164 - 169.
• Kırtak Ad, V. N. (2016). Tam stüdyo modelinin fen bilgisi öğretmen adaylarının kavramsal anlamaları ile sosyal duygusal öğrenme, sorgulama ve bilimsel süreç becerilerine etkisi: akışkanlar mekaniği örneği. DoktoraTezi, Balıkesir Üniversitesi, Balıkesir.
• Kırtak Ad, V. N. & Kocakülah, M. S. (2016). Aktif öğrenme tekniklerinin kullanıldığı tam stüdyo sınıfının öğretmen adaylarının fizik başarısına etkisi. Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi, 5(1), 189 - 201.
• Kırtak Ad, V. N. & Kocakülah M. S. (2017). Fizik eğitiminde aktif öğrenme sınıfları. Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi, 6(1), 267 - 282.
• Kocakülah, A. (2006). Geleneksel öğretimin ilk, orta ve yükseköğretim öğrencilerinin görüntü oluşumu ve renklere ilişkin kavramsal anlamalarına etkisi. Doktora Tezi, Balıkesir Üniversitesi, Balıkesir.
• Kocakülah, M. S. (1999). A study of the development of Turkish first year university students' understanding of electromagnetism and the implications for instruction. Ed.D Thesis, University of Leeds, Leeds.
• Kocakülah, M. & Kocakülah, A. (2002). Ortaöğretim öğrencilerinin ısı ve sıcaklık ile ilgili kavramsal yapıları. V. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Eğitim Fakültesi, Ankara.
• Kocakülah, M. & Kural, M. (2012). Ortaöğretim öğrencilerinin üretken öğrenme modeline göre tasarlanan öğretim ile tek yarıkta kırınım konusundaki kavramsal değişimlerinin incelenmesi. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi , 6(1), 338 - 375.
• Laws, P. (1991). Calculus-based physics without lectures. Physics Today, 44(12), 24-31.
• Minner, D. D., Levy, A. J. & Century, J. (2010). Inquiry-based science instruction-what is it and does it matter? Results from a research synthesis years 1984 to 2002. Journal of Research in ScienceTeaching, 47(4), 474 - 496.
• Önen, F. (2005). İlköğretimde basınç konusunda öğrencilerin sahip olduğu kavram yanılgılarının yapılandırmacı yaklaşım ile giderilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi, İstanbul.
• Redish, E., Saul, J. & Steinberg, R. (1997). On the effectiveness of active engagement microcomputer-based laboratories. American Journal of Physics, 65, 45 - 54.
• Reid, D., Zhang, J. & Chen, Q. (2003). Supporting for scientific discovery learning in simulation environment. Journal of ComputerAssisted Learning, 19, 9 - 20.
• Saul, J. & Redish, E. (1998). Final Evaluation Report for FIPSE Grant #P116P50026: Evaluation of the Workshop Physics Dissemination Project. College Park: Physics Education Research Group University of Maryland.
• She, H. (2002). Concepts of a higher hierarchical level require more dual situated learning events for conceptual change: A study of air pressure and buoyancy. International Journal of Science Education, 24(9), 981 - 996.
• Şahin, M. (2007). The importance of efficiency in active learning. Journal of Turkish Science Education, 4 (2), 61 - 74.
• Şekercioğlu, A. G. (2011). Akran öğretimi yönteminin öğretmen adaylarının elektrostatik konusundaki kavramsal anlamalarına ve tutumlarına etkisi. Doktora Tezi, Balıkesir Üniversitesi, Balıkesir.
• Thornton, R. K. & Sokoloff, D. R. (1998). Assessing student learning of newton's laws: the force and motional conceptual evalution and the evalution of active learning laboratory and lecture curricula. American Journal of Physic, 66(4), 338 - 352.
• Ünal, S. & Çoştu, B. (2005). Problematic issue for students: Does it sink or float?. Asia- Pasific Forum on Science Learning and Teaching, 6(1), Article 3, p.1.
• Yılmaz, A. (1995). Lise 2. sınıf fizik dersinde aktif yöntemin öğrenci başarısına etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir.
• Zhang, J., Chen, Q., Sun, Y. & Reid, D. (2004). Triple scheme of learning support design for scientific discovery learning based on computer simulation: experimental research. Journal of Computer Assisted Learning, 20, 269 - 282.