Investigation of nanotechnology awareness, interests and attitutes of pre-service Science (Physics, Chemistry and Biology) teachers

Abstract

Nanotechnology has become a popular buzzword in science, technology and politics. This key technology is considered not only a major source of innovation in technology, industry, medicine and other fields, but also one of the main challenges of the industries for the 21st century. However, although the word nanotechnology will be familiar to many teachers and students, the subject is not known entirely and not widely taught in Turkish universities and schools. Therefore, it is really important to determine pre-service science teacher’s awareness, interests and attitudes level about nanotechnology, who will be bringing up future generation of countries. The purpose of this study was to develop and validate a multidimensional nanotechnology awareness, knowledge and attitudes of 154 pre-service science teachers having pedagogical education at three different universities (Suleyman Demirel University, Mehmet Akif University and Pamukkale University) in Turkey. We have investigated the relationship between the nanotechnology awareness, knowledge and attitudes of the pre-service science teachers with their age, gender and departments. First of all, an explorative literature study was conducted to gather an initial pool of items and prepared a questionnaire by reviewing the literature, Later, the questionnaire was reviewed by an expert and according to his opinions we have arranged the questionnaire. And then, the questionnaire was applied to 41 first year science students studying at Suleyman Demirel University (SDU) to get feedback and rearrange the questionnaire. Item selection took place using qualitative and quantitative methods. The obtained results from the questionnaire were analyzed by using SPSS program. The results showed that there is no significant difference between the departments. This result is given to that they have less information about nanotechnology and most of the pre-service science teachers have not taken much courses related with nanotechnology and/or they have got the initial information about nanotechnology from advertisements and TV programs.  Any differences between universities and gender affecting the nanotechnology awareness, knowledge and attitudes were observed. This is also attributed to that the pre-service teachers did not take any course related with nanotechnology during their undergraduate study. As a result, some courses related with nanotechnology must be added to the curriculum of the universities having teacher education preparing teachers for the schools. Therefore, the science teacher candidates can be trained more effectively to prepare young generation for the future.

Keywords

• Nanotechnology
• Science
• Teacher candidates
• Pedagogical training
• Awareness
• Interests

Fen Bilimleri (Fizik, Kimya ve Biyoloji) öğretmen adaylarının nanoteknoloji farkındalık düzeyleri, ilgileri ve tutumlarının araştırılması

Öz

Nanoteknoloji bilimde, teknolojide, endüstride ve siyasette popüler bir deyim oldu. Bu anahtar teknoloji, sadece bilimde, teknolojide, tıpta ve diğer alanlardaki gelişmelerin ana kaynağı olarak değil aynı zamanda 21. Yüzyılda endüstrinin en önemli rekabet alanlarından biri olarak düşünülmektedir. Bununla birlikte, nanoteknoloji kelimesi pek çok öğretmen ve öğrenci tarafından tanınmasına rağmen konu detaylı olarak bilinmemekte ve Türkiye’deki üniversitelerde ve okullarda etraflıca öğretilmemektedir. Bu yüzden ülkelerin gelecek nesillerini yetiştirecek olan öğretmen adaylarının nanoteknoloji hakkındaki farkındalık, ilgi, tutum ve bilgi seviyelerinin belirlenmesi oldukça önemlidir. Bu araştırmanın amacı, Fen Bilimleri (Fizik, Kimya ve Biyoloji) alanı öğretmen adaylarının nanoteknoloji ile ilgili geleceğe yönelik düşüncelerinin alınması, dünyadaki nanoteknolojik gelişmelerle ilgili farkındalık düzeylerinin belirlenmesi, bu bilime ne kadar önem verildiğini sorgulayarak neler yapılması gerektiğinin farkına varılmasını sağlamaya katkıda bulunmaktır. Bu çalışmada, Fen Bilimleri alanlarında pedagojik formasyon eğitimi alan öğretmen adaylarının nanoteknoloji farkındalığı, ilgi ve tutumlarının cinsiyet, yaş, mezun olduğu bölüm gibi değişkenler ile ilişkileri araştırılmıştır. Bu araştırmada kullanılan anket nanoteknoloji ile ilgili literatür çalışmalarından elde edilen veriler doğrultusunda soru havuzu oluşturularak hazırlanmıştır. Seçilen maddelerin uygunluğu açısından uzman görüşüne başvurulmuştur. Kullanılan anket geri bildirim almak amacıyla Süleyman Demirel Üniversitesi Eğitim Fakültesi Fen Bilgisi Öğretmenliği bölümünde okuyan 41 öğrenciye pilot uygulama olarak yapılarak çalışmada kullanılacak anket son halini almıştır. Çalışmanın örneklemi Süleyman Demirel Üniversitesi, Pamukkale Üniversitesi ve Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Fakültelerinde pedagojik formasyon eğitimi alan 154 adet Fizik, Kimya ve Biyoloji öğretmen adaylarına yönelik nanoteknoloji ile ilgili anket çalışması yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar SPSS programı yardımı ile analiz edilmiştir. SPSS analizi sonucunda, öğretmen adaylarının bölümleri arasında nanoteknoloji farkındalık düzeylerinde anlamlı bir farklılık bulunmamıştır. Bu durumun, öğretmen adaylarının çoğunun nanoteknoloji hakkında bilgilerinin az olduğundan ve nanoteknoloji ile ilgili ilk bilgilerini daha çok TV programları aracılığı ile edindiklerine atfedilmiştir. Sonuç olarak üniversitelerimizde öğrenim gören Fen dersleri öğretmen adaylarının yetiştirilmesi için öğretim programlarlarına nanoteknoloji ile ilgili derslerin eklenmesi ve bunun gelecek nesilleri yetiştirecek olan öğretmen adaylarının daha donanımlı yetiştirilmesine katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Nanoteknoloji
• Fen Bilimlerinde pedagojik formasyon alan öğretmen adayları
• Farkındalık düzeyi
• İlgi

References

1. Aslan, O., Şenel, T. (2015). Fen Alanları Öğretmen Adaylarının Nanobilim Ve Nanoteknoloji Farkındalık Düzeylerinin Çeşitli Değişkenlere Göre İncelenme-si, Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 24, (2015) 363-389 363
2. Blonder, R., Parchmann, I., Akaygün, S., & Albe, V. (2014). Nanoeducation: Zooming into Teacher Professional Development Programmes in Nanoscience and Technology. In C. Bruguière., A, Tiberghien., & P. Clément. (Eds.), Topics and Trends in Current Science Education. 9th ESERA Conference Selected Contributions (pp. 159–174). New York: Springer.
3. Büyüköztürk, Ş. (2010). Sosyal bilimler için veri analizi el kitabı: İstatistik, araştırma deseni, SPSS uygulamaları ve yorum. Pegem Akademi.
4. Chanunan, S. (2010). A Hands-on Experiment Based Professional Training Program on Fundamental Nanoscience and Nanotechnology for Thai High School Science Teachers. Paper presented at the annual meeting of the 10th Euro-pean Conference on Research in Chemistry Education, Pedagogical University of Kraków, Kraków, 2010 July 04-07.
5. Cobb, M. D. (2005). Framing effects on public opinion about nanotechnology. Science Communication, 27, (2): 221-239.
6. Cobb, M. D., Macoubrie, J. (2004). Public perceptions about nanotechnology: risks, benefits and trust. Journal of Nanoparticle Research, 6, (4): 395-405.
7. Çıracı, S. (2007). 21. Yüzyılda Yeni Bir Sanayi Devrimi: Nanoteknoloji. Bilim ve Ütopya, 152: 4-12.
8. Department of Innovation, Industry and Regional Development. (DIIRD). (2004). Nanotecnology: Skills Capabilities Requirements for Victoria: Paper for Discus-sion. Melbourne.

9. Ekli, E. (2010). İlköğretim İkinci Kademe Öğrencilerinin Nanoteknoloji Hakkındaki Temel Bilgi ve Görüşleri ile Teknolojiye Yönelik Tutumlarının Bazı Değişkenler Açısından Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi. Muğla Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Muğla.
10. Elmarzugi, N. A., Keleb, E. I., Mohamed, A. T., Benyones, H. M., Bendala, N. M., Me-hemed, A. I., & Eid, A. M. (2014). Awareness of Libyan Students and Academic Staff Members of Nanotechnology. Journal of Applied Pharmaceutical Science, 4(06): 110-114.
11. Erkoç, Ş. (2007). Nanobilim ve Nanoteknoloji. (2. Baskı), Ankara: ODTÜ Yayınları.
12. Farshchi, P., Sadrnezhaad, S. K., Nejad, N. M., Mahmoodi, M. & Abadi, L. I. G. (2011). Nanotechnology in the Public Eye: The Case of Iran, as a Developing Country. Journal of Nanoparticle Research, 13(8): 3511–3519.
13. Fonash, S. (2001). Education and Training of the Nanotechnology Workforce. Journal of Nanoparticle Research, 3: 79–82.
14. Green, S. B., & Salkind, N. J. (2008). Using SPSS for Windows and Macintosh: Analyzing and Understanding Data. Fourth edition, Pearson International Edition.
15. Greenberg A. (2009). Integrating Nanoscience into the Classroom. Perspectives on Nanoscience Education Projets. ACS Nano, 3 (4): 762-769.
16. Hingant, B.,& Albe, V. (2010). Nanosciences and Nanotechnologies Learning and Teaching in Secondary Education. A Review of Literature. Studies in Science Education, 46 (42): 121-152.
17. Jones, M. G., Paechter, M., Gardner, G., Yen, I., Taylor, A., & Tretter, T. (2011). Teachers’ Concepts of Spatial Scale. An International Comparison Between Austrian, Taiwanese, and The United States. International Journal of Science Education, 1–21. doi: 10.1080/09500693.2011.610382.
18. Jones, M. G., Blonder, R., Gardner, G. E., Albe, V., Falvo, M., & Chevrier, J. (2013). Nanotechnology and Nanoscale Science. Educational Challenges. International Journal of Science Education, 35(9): 1490–1512.
19. Kadıoğlu, F. (2010). Fen Öğretiminde Öğrenim Gören Öğretmen Adaylarının Nanoteknoloji ile İlgili Güncel ve Geleceğe Yönelik Düşünceleri (Gazi Üniversitesi Eğitim Fakültesinde Yapılan Bir Araştırma. Yüksek Lisans Tezi. Gazi Üniver-sitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
20. Kumar, D. D. (2007). Nanoscale Science and Technology in Teaching. Australian Journal of Education in Chemistry, 68: 20–22.
21. Macoubrie, J. (2006). Nanotechnology: public concerns, reasoning and trust in government. Public Understanding of Science, 15, (2): 221-241.
22. Milli Eğitim Bakanlığı (MEB). (2015). Millî Eğitim Temel Kanunu. Ankara: Millî Eği-tim Bakanlığı Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
23. Nerlich, B., Clarke, D. D., Ulph, F. (2007). Risks and benefits of nanotechnology: how young adults perceive possible advances in nanomedicine compared with conventional treatments. Health, Risk & Society, 9, (2): 159-171.
24. Parr, D. (2005). Will nanotechnology make the world a better place?. Trends in Biotechnology, 23, (8): 395-398.
25. Pidgeon, N., Rogers, H. T. (2007). Opening up nanotechnology dialogue with the publics: Risk communication or 'upstream engagement’?. Health Risk & Society, 9, (2): 191-210.
26. Retzbach, A., Marschall, J., Rahnke, M., Otto, L., & Maier, M. (2011). Public Understanding of Science and the Perception of Nanotechnology: The Roles of Interest in Science, Methodological Knowledge, Epistemological Beliefs, and Beliefs About Science. Journal of Nanoparticle Research, 13(12): 6231–6244.
27. ROCO, M.C. (2002). Nanotechnology– A Frontier for Engineering Education. International Journal of Engineering Education. 18 (5): 488-497.
28. Schank, P.,Krajcik, J., & Yunker, M. (2007). Can Nanoscience Be a Catalyst for Edu-cation Reform. In: F. Allhoff, P. Lin, J. Moor, J. Weckert (Editors), Nanoethics: The Ethical and Social Implications of Nanotechnology, Hobeken, NJ: Wiley Publishing.
29. Sheetza, T., Vidalb, J., Pearsonc, T. D., & Lozano, K. (2005). Nanotechnology: Awareness and Societal Concerns. Technology in Society, 27: 329–345.
30. Şenocak, E. (2014). A Survey on Nanotechnology in the View of the Turkish Public. Science Technology & Society, 19(1): 79–94.
31. Uldrich, J. And Newberry, D. (2005). Sıradaki Büyük Şey Aslında Çok Küçük (Çev. Tolga Alıcı). İstanbul: Ledo Yayıncılık.
32. Tamerler, C. (2008). “Nanoteknolojinin Uygulama Alanları Ve Yeni Fırsatlar”. İSO VİZYON Toplantıları: Nisan 2008, Toplantı Notları, 1-16.
33. Yawson, R. M. (2012). An Epistemological Framework for Nanoscience and Nanotechnology Literacy. International Journal of Technology and Design Education, 22(3): 297–310.