Exhibited Steps by Teachers While Solving Problems about “Force and Motion” unit which in 10th class

Year 2013, Volume: 28 Issue: 28-3, 166 - 180, 01.06.2013

Seyhan Eryılmaz Ali Riza Akdeniz

Abstract

Because of the individuality and the complexity of the problem solving process, there are many factors which influence the students’ problem solving skills. One of the most important factors is the problem solving steps exhibited by teachers. Although there are many researches about the individual problem solving process, there have not been any researches about teachers’ problem solving steps. This research was carried out to determine problem solving steps exhibited by teachers during the unit of “Force and Motion”. In addition to this fundamental purpose, we tried to determine the compliance of the solved problems related to this unit with physics curriculum. For this purpose, 3 different teachers from 3 different schools in the province of Trabzon were observed throughout the related unit (74 hours). During this process, the solutions of 163 problems were observed. General phases exhibited by teachers during problem solving were identified through the examination of the solution of each problem separately. These phases are motivation, description of problem, physical description, plan, implementation of problem, providing the clarity of solution, enlargement of the solution and enlargement of the problem. In addition, teachers' specific problem-solving steps which are used in general problem-solving phases were identified. In contrast to the recommendations in the curriculum, most of the solved problems were not suitable for everyday life and were resolved by the teacher on the board. Teachers should be informed about the benefits of using problems related to everyday life, and the importance of appropriating problem solving steps according to the students’ or problems’

Keywords

physics, force and motion, high school, teacher, problem solving

10. Sınıfta Yer Alan “Kuvvet ve Hareket” Ünitesiyle İlgili Problemleri Çözerken Öğretmenlerin Sergiledikleri Adımlar

Abstract

Problem çözme sürecinin karmaşık ve bireysel olmasından dolayı öğrencilerin problem çözme becerilerini etkileyen birçok faktör vardır. Bunların en önemlilerinden biri öğretmenlerin problem çözerken sergiledikleri adımlardır. Literatürde bireysel problem çözme sürecini inceleyen birçok çalışma olmasına rağmen, öğretmenlerin derste problem çözerken sergiledikleri adımlarla ilgili bir çalışmaya rastlanılmamıştır. Bu çalışmada öğretmenlerin 10. Sınıf “Kuvvet ve Hareket” ünitesinin öğretiminde problem çözerken sergiledikleri adımların belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu temel amaca ek olarak ilgili ünitede çözülen problemlerin fizik dersi öğretim programına uygunluğu da tespit edilmeye çalışılmıştır. Bu amaçla Trabzon ilinde 3 farklı okulda 3 farklı öğretmenin dersleri ilgili ünite boyunca (74 ders saati) gözlenmiştir. Bu süreçte 163 tane problemin çözümü gözlenmiştir. Her problemin çözümü ayrı ayrı incelenmesiyle öğretmenlerin derste problemleri çözerken sergiledikleri genel aşamalar belirlenmiştir. Bu aşamalar; güdüleme, problemi betimleme, fiziksel betimleme, plan yapma, planı uygulama, çözümün anlaşılmasını sağlama, çözümü genişletme ve problemi genişletmedir. Bununla birlikte, öğretmenlerin genel problem çözme aşamalarında kullandıkları özel problem çözme adımlarına ulaşılmıştır. Çözülen problemlerin çoğunun programda önerilenlerin aksine güncel yaşama uygun olmadığı, çoğunlukla tahtada öğretmen tarafından çözüldüğü görülmüştür. Bunun sebebi, öğretmenlerin öğretim alışkanlıkları ya da mevcut ölçme-değerlendirme sistemi olabilir. Öğretmenler derslerinde güncel yaşama uygun problemlere yer verme, probleme veya öğrenci seviyesine uygun problem çözme adımlarını kullanma hakkında bilgilendirilebilirler.

Keywords

Fizik, kuvvet ve hareket, lise, öğretmen, problem çözme

References

• Akay, H. (2006). Problem kurma yaklaşımı ile yapılan matematik öğretiminin öğrencilerin akademik başarısı, problem çözme becerisi ve yaratıcılığı üzerindeki etkisinin incelenmesi. Doktora tezi, Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Arslan, Ç. (2002). İlköğretim yedinci ve sekizinci sınıf öğrencilerinin problem çözme stratejilerini kullanabilme düzeyleri üzerine bir çalışma. Yüksek lisans tezi. Uludağ Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Bursa.
• Ayas, A, Çepni, S, Akdeniz, A.R, Özmen, H, Yiğit, N. ve Ayvacı, H. (2006). Kuramdan Uygulamaya Fen ve Teknoloji Öğretimi. Ankara:Pegema Yayıncılık (5. Baskı).
• Beckman, P. (2002). Strategy Instruction. ERIC Digest. 1-7.
• Bozan, M., Küçüközer, H. ve Işıldak, R.S. (2008). İlköğretim 7. Sınıf Öğrencilerinin Basınç Ünitesi Hakkında Tutumları ve Onların Üst Bilişsel Problem Çözme Becerileri. e-Journal of New World Sciences Academy Social Sciences, 3 (2), 161-174.
• Bozan, M. (2008). Problem çözme etkinliklerinin 7. Sınıf öğrencilerinin Basınç konusu ile ilgili başarı, tutum ve üstbiliş becerilerinin gelişimine etkisi. Doktora tezi, Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir. Büyüköztürk, Ş., Kılıç Çakmak, E., Akgün, Ö.E., Karadeniz, Ş. ve Demirel, F. (2009). Bilimsel araştırma yöntemleri. Ankara: Pegema Yayıncılık ( 4.baskı).
• Collins, A., Brown, J.S. & Newman, S.E. (1989). Cognitive Apprenticeship: Teaching the Craft of Reading, Writing and Mathematics., Techinacal Report No: 403, Xerox Palo Alto Research Center.
• Coletta, V.P. & Phillips J.A. (2010). Developing Thinking & Problem Solving Skills in Introductory Mechanics, Physıcs Educatıon Research Conference, Oregon.
• Collins, A., Brown, J.S. & Holum, A. (1991). Cognıtıve apprentıceshıp: Makıng thınkıng Vısıble, The quarterly journal of the American Federation of Teachers, 1-18.
• Çalışkan, S. (2007). Problem çözme stratejileri öğretiminin fizik başarısı, tutumu, özyeterliği üzerindeki etkileri ve strateji kullanımı, Doktora tezi. Dokuz Eylül Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
• Docktor ,J.L., Strand, N.E. & Mestre, J.P. (2010). A Conceptual Approach to Physics Problem Solving. Physıcs Educatıon Research Conference, Oregon.
• Duncker, K., Lees, L.S. (1945). On problem-solving. Psychological Monographs, 58(5).
• Gündüz, Ş. (2008). Fizik problemlerini çözme performansının teşhise yönelik değerlendirilmesinde bir model geliştirilmesi. Doktora tezi, Marmara Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Ergün, H. (2010). Problem tasarımının fizik eğitiminde kavramsal öğrenmeye ve problem çözmeye etkisi. Doktora tezi. Marmara Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Ertmer, P.A. (2005). Teacher pedagogical beliefs: The final frontier in our quest for technology integration?, Educational Technology Research and Development, 53(4), 25-39.
• Fishman, B.J. ve Krajcik, J. (2003). What does it mean to create sustainable science curriculum innovations? A commentary. Science Education, 87(4), 564–573.
• Genç, M. (2007). İşbirlikli öğrenmenin problem çözmeye ve başarıya etkisi. Doktora tezi, Marmara Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Gömleksiz, N. (2007). Yeni İlköğretim Programına İlişkin Öğretmen Görüşlerinin Çeşitli Değişkenler Açısından Değerlendirilmesi, Eurasian Journal of Educational Research, 69-82.
• Gürcan Töre, C. (2007). İlköğretim altıncı sınıf öğrencilerinin problem çözme sürecini bilme ve uygulama düzeylerinin araştırılması. Yüksek lisans tezi, Eskişehir Osman Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir.
• Hannafin, M.J. & Land, S.M. (2000). Technology and student-centered learning in higher education: Issues and practices, Journal of Computing in Higher Education ,12( 1 ), 3-30.
• Harper, K. A. (2004). Expert-Novice Comparisons to Illuminate Differences in Perceptions of Problem Solutions, AIP Conference Proceedings. 720(1), 129-132.
• Harskamp, E. & Suhre, C.(2007). Schoenfeld’s problem solving theory in a student controlled learning environment, Computers & Education, 49(3), 822–839.
• Karamustafaoğlu, O. ve Yaman, S. (2006). Fen eğitiminde özel öğretim yöntemleri I-II. Ankara: Anı Yayıncılık.
• Kirkley, J. (2003). Principles for Teaching Problem Solving. Technical Paper 4, PLATO Learning, Korsunsky, Boris (2003). Cognitive mechanism of solving non-trivial physics problems. Ph.D.Dissertation. Harvard University.
• Lee, K.L., Tan, L.L., Goh, N.K., Chia, L.S. ve Chin, C., (2000). Science teachers and problem solving in elementary schools in Singapore, Research in Science and Technological Education, 18(1), 113-126.
• Leonard, W.J.,Gerace, W.J. & Dufresne, R.J. (1999). Concept-Based Problem Solvıng Making concepts the language of physics, University of Massachusetts Physics Education Research Group Technical Report, Nakiboğlu, C. ve Kalın, Ş.(2009). Ortaöğretim öğrencilerinin kimyada problem çözme basamaklarının kullanımı ile ilgili düşünceleri, Kastamonu Eğitim Dergisi, 17(2), 715-725.
• Ogunleye A.O. (2009). Teachers’ and students’ perceptions of students’ problem solving difficulties in physics: İmplications for remediation. Jurnal Of College Teaching & Learning, 6(7), 85-90.
• O’Neil, Jr. H.F. (1999). Perspectives on computer-based performance assessment of problem solving, Computers in Human Behaviour, 15, 255-268.
• Örnek, F. (2009). Problem solving: Physics modeling-based interactive engagement, Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching, 10(2), 1-35.
• Özyalçın Öskay, Ö. (2007). Kimya eğitiminde teknoloji destekli, probleme dayalı öğrenme etkinlikleri. Doktora tezi, Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Pol, H.J.(2009). Computer Based Instructional Support During Physics Problem Solving: a case for student control. Ph.D.Dissertation, Netherlands
• Rhoder, C. (2002). Mindful Reading: Strategy Training That Facilitates Transfer. Journal of Adolescent & Adult Literacy. 45 (6), 498-512.
• Sezgin Selçuk G., Çalışkan, S. & Erol, M. (2007). The Effects of Gender and Grade Levels on Turkish Physics Teacher Candidates’ Problem Solving Strategies, TÜFED-TUSED, 4(1) ,59-67.
• Short, E.J., Evans, S.W.,Friebert, S.E. & Schatschneider, C.W. (1991).Thinking aloud during problem solving: facilitation effects , Learning and Individual Differences, 3(2),109–122.
• Singh, C. (2009). Problem solving and learning, Proceedings of the National Society of Black Physics,183-197.
• Sutherland, L. (2002). Developing problem solving expertise: The impact of instruction in a question analysis strategy. Learning and Instruction, 12, 155–187.
• Toluk, Z. ve Olkun, S. (2002). Türkiye’de Matematik Eğitiminde Problem Çözme: İlköğretim 1.-5. Sınıflar Matematik Ders Kitapları. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri. 2(2), 567-581.
• Ünsal, Y. , Moğol, S. (2008). Fen Eğitiminde Problem Çözme İle İlgili Açıklamalı Kaynakça. Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 10, 70-81.
• Yazgan, Y. ve Bintaş, J. (2005). İlköğretim dördüncü ve beşinci sınıf öğrencilerinin problem çözme stratejilerini kullanabilme düzeyleri: Bir öğretim deneyi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 28, 210-218.
• Yıldırım, A. ve Şimşek, H. (2005). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Ankara: Seçkin Yayıncılık(Güncelleştirilmiş geliştirilmiş 6. Baskı).
• Yiğit, N., Alev, N., Tural, G. ve Bülbül, M.Ş. (2012). Fen Bilgisi I. Sınıf Öğretmen Adaylarının Elektrik Konusundaki Problemleri Anlama ve Çözme Durumları Üzerine Bir Araştırma, Cumhuriyet International Journal of Education, 1(2),18-36.