Development of Scientific Habits of Mind Scale specialized for the ‘Properties of Matter’ Unit

Year 2021, Volume: 9 Issue: 1, 148 - 165, 03.06.2021

Hasan Bağ Muammer Çalık

Abstract

The aim of this study was to develop the scientific habits of minds SHOM scale for the ‘properties of matter’ unit in grade 4 science course. In this context, the literature on the scientific habits of mind, textbooks and the 2018 science curriculum were examined in depth. Later, based on the ‘properties of matter’ unit, items, which are suitable for scientific habits of mind rationality, skepticism, objectivity, curiosity, open-mindedness, suspension of belief and mistrust of argument from authority , were developed to yield an item-pool. A group of experts science educators, Turkish educators, and primary school teachers evaluated the content validity, understandability, and applicability of the scale. Also, 4th grade students examined the scale to be tested its understandability and suitability. At the end of these procedures, the final version of the scale was administered to two different groups 310 by 310 for explanatory and confirmatory factor analysis. The findings of factor analysis showed that the item loads of the scale were high and fell into seven factors. Furthermore, its reliability coefficient Cronbach alpha was found to be 0.744. The study recommends that scale can be used to identify primary school students’ scientific habits of mind

Keywords

Scientific habits of mind, science education, primary school, properties of matter

Maddenin Özellikleri Ünitesine Özgü Bilimsel Düşünme Alışkanlıkları Ölçeğinin Geliştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, ilkokul 4. sınıf fen bilimleri dersindeki maddenin özellikleri ünitesine yönelik bilimsel düşünme alışkanlıkları ölçeğinin BDAÖ geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, bilimsel düşünme alışkanlıkları ile ilgili alanyazın, ders kitapları ve 2018 Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı detaylı olarak incelenmiştir. Daha sonra maddenin özellikleri ünitesi esas alınarak bilimsel düşünme alışkanlıklarına mantıksallık, şüphecilik, nesnellik, merak, açık fikirlilik, inancın askıya alınması ve otoriteden gelen argümana güvenmeme yönelik uygun maddeler geliştirilmiş ve madde havuzu oluşturulmuştur. Bir uzman grubu fen eğitimcileri, Türkçe eğitimcileri ve sınıf öğretmenleri ölçeğin kapsam geçerliğini, anlaşılabilirliğini ve uygulanabilirliğini değerlendirmiştir. Ayrıca, ölçek 4. sınıf öğrencilerine de incelettirilerek, anlaşılırlığı ve düzeye uygunluğu test edilmiştir. Bu işlemler sonunda son hali verilen ölçek 310’ar kişilik iki farklı gruba açımlayıcı ve doğrulayıcı faktör analizi için uygulanmıştır. Faktör analizi bulguları, ölçeğin madde ağırlık değerlerinin yüksek olduğunu ve maddelerin yedi faktörde toplandığını göstermiştir. Ayrıca, ölçme aracının güvenirlik katsayısı Cronbach alpha değeri 0.744 olarak belirlenmiştir. Ölçeğin ilkokul öğrencilerinin bilimsel düşünme alışkanlıklarının belirlenmesinde kullanılması önerilmektedir

Keywords

Bilimsel düşünme alışkanlıkları, fen eğitimi, ilkokul, maddenin özellikleri

References

• Aikenhead, G.S. (1985). Collective decision making in the social context of science. Science Education, 69(4), 453-475.
• American Association for the Advancement of Science (AAAS). (1989). Project 2061: Science for all Americans. New York: Oxford University Press.
• Bağ, H. & Çalık, M. (2017). A thematic review of argumentation studies at the K-8 level. Education & Science, 42(190), 281-303.
• Bağ, H. & Çalık, M. (2018). İlkokul 4. sınıf düzeyindeki fen eğitimi araştırmalarının tematik içerik analizi. İlköğretim Online, 17(3), 1353-1377.
• Bayram, N. (2010). Yapısal Eşitlik Modellemesine Giriş AMOS Uygulamaları. Ezgi Kitabevi, İstanbul.
• Büyüköztürk, Ş. (2011). Sosyal Bilimler İçin Veri Analizi El Kitabı (17. baskı). Pegem Akademi Yayıncılık, Ankara.
• Çalık, M. & Cobern, W. W. (2017). A cross-cultural study of CKCM efficacy in an undergraduate chemistry classroom. Chemistry Education Research and Practice, 18(4), 691- 709.
• Çalık, M. & Coll, R. K. (2012). Investigating socioscientific issues via scientific habits of mind: Development and validation of the scientific habits of mind survey (SHOMS). International Journal of Science Education, 34(12), 1909-1930.
• Çalık, M. & Karataş, F. Ö. (2019). Does a" Science, technology and social change" course improve scientific habits of mind and attitudes towards socioscientific issues? Australian Journal of Teacher Education, 44(6), 35-52.
• Çalık, M., Turan, B. & Coll, R. K. (2014). A cross-age study of elementary student teachers’ scientific habits of mind concerning socioscientific issues. International Journal of Science and Mathematics Education, 12(6), 1315-1340.
• Coll, R.K. & Taylor, N. (2004). Probing scientists' beliefs: how open‐minded are modern scientists? International Journal of Science Education, 26(6), 757-778.
• Elby, A. & Hammer, D. (2001). On the substance of a sophisticated epistemology. Science Education, 85, 554–567.
• Fraenkel, J.R. & Wallen, N.E. (1996). How to Design and Evaluate Research in Education. USA: Von Hoffmann Press.
• Gauld, C.F. (1982). The scientific attitude and science education: A critical reappraisal. Science Education, 66, 109-121.
• Gauld, C.F. (2005). Habits of mind, scholarship and decision making in science and religion. Science & Education, 14(3-5), 291-308.
• Hare, W. (1986). Fostering open-mindedness in education. The High School Journal, 69(3), 183-189.
• Hare, W. (1987). Russell's contribution to philosophy of education. The Journal of Bertrand Russell Studies, 7(1), 25-41.
• Hare, W. (2003). Is it good to be open-minded? The International Journal of Applied Philosophy, 17(1), 73-87.
• Hare, W. & McLaughlin, T. (1998). Four anxieties about open‐mindedness: Reassuring Peter Gardner. Journal of Philosophy of Education, 32(2), 283-292.
• Hodson, D. (2003). Time for action: Science education for an alternative future. International Journal of Science Education, 25(6), 645-670.
• Holton, G. (1978). The scientific imagination: Case studies. CUP Archive.
• Kalaycı, Ş. (2010). SPSS uygulamalı çok değişkenli istatistik teknikleri (5. baskı). Asil Yayın Dağıtım, Ankara.
• Kolomuç, A. & Çalık, M. (2019). Öğretim elemanlarının sosyobilimsel konulara yönelik bilimsel düşünme alışkanlıklarının karşılaştırılması. Yükseköğretim Dergisi, 9(1), 67-74.
• Kolstİ, S. D. (2001). Scientific literacy for citizenship: Tools for dealing with the science dimension of controversial socioscientific issues. Science Education, 85, 291-310.
• Kolsto, S.D., Bungum, B., Arnesen, E., Isnes, A., Kristensen, T., Mathiassen, K., Mestad, I., Quale, A., Sissel, A., Tonning, V., & Ulvik, M. (2006). Science students’ critical examination of scientific information related to socio-scientific issues. Science Education, 90, 632-655.
• Lederman, L.M. (1998). ARISE: American renaissance in science education. FERMILAB- TM-2051.
• Matthews, M.R. (1993). Multicultural science education: The contribution of history and philosophy of science. Paper presented at the Annual Meeting of the National Association for Research in Science Teaching, Atlanta, GA.
• MEB. (2018). İlköğretim Kurumları (İlkokullar ve Ortaokullar) Fen Bilimleri Dersi (3, 4, 5, 6, 7 ve 8. Sınıflar) Öğretim Programı, Ankara.
• Ringland, J. (2008). The red pill or an information systems analysis of mind, knowledge, ‘the http://www.anandavala.info/TASTMOTNOR/InformationSystemAnalysis. and holistic science. Retrieved from
• Rutherford, F.J. & Ahlgren, A. (1990). Project 2061: Science for all Americans. Retrieved November chap1.htm?txtRef=&txtURI Old=%2Ftools%2Fsfaaol%2Fchap1. html. 2018 from http://www.project2061.org/publications/sfaa/online/
• Salvucci, S., Walter, E., Conley, V., Fink, S. & Saba, M. (1997). Measurement error studies at the National Center for Education Statistics (NCES). Washington, DC: U. S. Department of Education.
• Spektor-Levy, O., Eylon, B.S. & Scherz, Z. (2009). Teaching scientific communication skills in science studies: Does it make a difference? International Journal of Science and Mathematics Education, 7(5), 875-903.
• Stanley, F. & Brickhouse, N.W. (1996). Multiculturalism. In M. Payne and J. R. Barbera (Eds.). A dictionary of cultural and critical theory (pp. 387-398). Oxford, Blackwell, 353.
• Storer, N. W. (1966). The Social System of Science. Holt, Rinehart and Winston.
• Wiyarsi, A. & Çalik, M. (2019). Revisiting the scientific habits of mind scale for socio- scientific issues in the Indonesian context. International Journal of Science Education, 41(17), 2430-2447.
• Zeidler, D.L. (2001). Participating in program development: Standard F. In D. Siebert &W. McIntosh (Eds.), College pathways to the science education standards (pp. 18-22). Arlington, VA: National Science Teachers Press.