Understanding the Nature of Critical Thinking and Academic Success: An Analysis in the Context of Science Education

Abstract

This study tested the effects of critical thinking skills on academic success of sixth-grade students within the scope of matter and heat unit of science course. The relational screening model, one of the quantitative research methods, was used in the study. 47 sixth-grade students studying in a private school affiliated to the Ministry of National Education in İnegöl district of Bursa province in the 2023-2024 academic year participated in the study. The 12-item “Matter and Heat Critical Thinking Skills Test” developed by the researcher was used as the data collection tool in the study. In addition, the “Three-Stage Matter and Heat Academic Achievement Test” developed by the researcher was used to measure the academic success of the students in the matter and heat unit. According to the research results; a significant difference was found between female and male students according to academic success and critical skill scores. The arithmetic mean of the scores obtained by female students from both tests was found to be higher than that of male students. It was observed that there was a statistically significant difference between the academic success scores of students at Lower and Upper critical thinking skill levels. It was observed that there was a high positive relationship between students' critical thinking and academic success. In this context, interactive learning methods can be adopted in science classes to provide students with skills such as problem solving, critical analysis, and questioning information. In addition, materials used in science classes can be sensitive to gender-based stereotypes.

Keywords

• science education
• academic success
• critical thinking skills
• matter and heat

Eleştirel Düşünme ve Akademik Başarının Doğasını Anlamak: Fen Eğitimi Kapsamında Bir Analiz / Understanding the Nature of Critical Thinking and Academic Success: An Analysis in the Context of Science Education

Abstract

Bu araştırmada fen bilimleri dersi madde ve ısı ünitesi kapsamında altıncı sınıf öğrencilerinin eleştirel düşünme becerilerinin akademik başarılarına etkisi test edilmiştir. Araştırmada nicel araştırma yöntemlerinden ilişkisel tarama modeli kullanılmıştır. Araştırmaya 2023-2024 eğitim öğretim yılında, Bursa ili İnegöl ilçesinde bulunan Milli Eğitim Bakanlığına Bağlı özel bir okulda öğrenim gören 47 altıncı sınıf öğrencisi katılmıştır. Araştırmada veri toplama aracı olarak; araştırmacı tarafından geliştirilen 12 maddelik “Madde ve Isı Eleştirel Düşünme Becerileri Testi” kullanılmıştır. Ayrıca öğrencilerin madde ve ısı ünitesindeki akademik başarılarının ölçülebilmesi için araştırmacı tarafından geliştirilen “Üç Aşamalı Madde ve Isı Akademik Başarı Testi” kullanılmıştır. Araştırma sonuçlarına göre; akademik başarı ve eleştirel beceri puanlarına göre, kız ve erkek öğrenciler arasında anlamlı derecede fark görülmüştür. Kız öğrencilerin her iki testten elde ettikleri puanların aritmetik ortalaması, erkek öğrencilere kıyasla daha yüksek bulunmuştur. Alt ve Üst eleştirel düşünme beceri düzeylerindeki öğrencilerin akademik başarı puanları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark olduğu görülmüştür. Öğrencilerin eleştirel düşünme ve akademik başarı arasında pozitif yönlü yüksek derecede bir ilişki olduğu görülmüştür. Bu bağlamda fen bilimleri derslerinde öğrencilere problem çözme, eleştirel analiz yapma ve bilgiyi sorgulama gibi beceriler kazandırmak için etkileşimli öğrenme yöntemleri benimsenebilir. Ayrıca fen bilimleri derslerinde kullanılan materyaller cinsiyet temelli stereotiplere karşı duyarlı olabilir.

Keywords

• Fen eğitimi
• akademik başarı
• eleştirel düşünme becerileri
• madde ve ısı

References

1. Acat, M. B. & Ay, Y. (2014). An investigation the effect of quantum learning approach on primary school 7th grade students’ science achievement, retention and attitude. The International Journal of Research in Teacher Education, 5(2), 11-23.
2. Akbıyık, C. (2002). Eleştirel düşünme eğilimleri ve akademik başarı. (Yayımlanmamış Yüksek lisans tezi). Hacettepe Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Ankara.
3. Akbıyık, C. & Seferoğlu, S. S. (2006). Eleştirel düşünme eğilimleri ve akademik başarı. Çukurova Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 32(2), 90-99.
4. Bilgin, İ., Karakuyu, Y. & Ay, Y. (2015). The effects of project based learning on undergraduate students' achievement and self-efficacy beliefs towards science teaching. Eurasia Journal of Mathematics Science and Technology Education, 11(3).
5. Bozkurt, O., Ay, Y. & Fansa, M. (2013). Araştırmaya dayalı öğrenmenin fen başarısı ve fene yönelik tutuma etkisi ile öğretim sürecine yönelik öğrenci görüşleri. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 13(2), 241–256.
6. Brown, K. (2018). Education, culture and critical thinking. 1st edition, Routledge. Doi:10.4324/9780429458026 Gogtay, N. J., & Thatte, U. M. (2017). Principles of correlation analysis. Journal of the Association of Physicians of India, 65(3), 78-81.
7. Cresswell, J.W. (2003). Research design: Qualitative, quantitative and mixed methods approaches (2nd ed.), Sage Journals, Thousand Oaks, California.
8. Demirel, O. E. & Türkmen, L. (2023). Ortak bilgi inşa modeli uygulamalarının fen bilimleri dersinde kullanımına yönelik öğrenci görüşleri. Anadolu Türk Eğitim Dergisi, 5(1), 29-53.

9. Demirel, O. E., (2022). 6.sınıf “madde ve ısı” ünitesine yönelik ortak bilgi inşa modeli uygulamalarının çeşitli değişkenler açısından incelenmesi. Doktora Tezi. Uşak Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Uşak.
10. Demirel, Ö. (2004). Eğitimde Program Geliştirme. (6.baskı), Ankara: Pegem Yayıncılık.
11. Doğan, N. (2013). Eleştirel düşünmenin ölçülmesi, Cito Eğitim: Kuram ve Uygulama, 22, 29-42.
12. Facione, N.C. & Facione, P.A. (1997). Critical thinking assessment in nursing education programmes: An aggregate data analysis. The California Academic Press, Millbrae, CA.
13. Facione, P. A., Sanchez, C. A., Facione, N. C. & Gainen, J. (1995). The disposition toward critical thinking. The Journal of general education, 44(1), 1-25.
14. George, D. & Mallery, M. (2010). SPSS for Windows Step by Step: A Simple Guide and Reference, 10th Edition, Pearson, Boston.
15. Ip, W., Lee, D., Lee, I., Chau, J., Wootton, Y. & Chang, A. (2000). Dispositions toward critical thinking: A study of Chinese undergraduate nursing students. Journal of Advanced Nursing, 32, 84-90.
16. Karasar, N. (2010). Bilimsel araştırma yöntemi, 21. Basım, Nobel Yayın Dağıtım, Ankara.
17. Kimmel, P. (1995). A Framework For Incorporating Critical Thinking into Accounting Education. Journal of Accounting Education, 13(3), 299-318.
18. Koray, Ö., Köksal, M. S., Özdemir, M. & Presley, A. İ. (2007). Yaratıcı ve eleştirel düşünme temelli fen laboratuarı uygulamalarının akademik başarı ve bilimsel süreç becerileri üzerine etkisi. İlköğretim Online, 6(3), 377-389.
19. Kurfiss, J. G. (1988). Critical Thinking, theory, research, practice and possibilities. Association for the Study of Higher Education, Washington, D.C.
20. Okumuş, S. (2020). Argümantasyon destekli işbirlikli öğrenme modelinin akademik başarıya, eleştirel düşünme eğilimine ve sosyobilimsel konulara yönelik tutuma etkisi. Ondokuz Mayis University Journal of Education Faculty, 39(2), 269-293.
21. Tekin, N., Aslan, O., & Yağız, D. (2016). Fen bilimleri öğretmen adaylarının bilimsel okuryazarlık düzeyleri ve eleştirel düşünme eğilimlerinin incelenmesi. Amasya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 5(1), 23-50.
22. Tuysuz, C., Demirel, O. E. & Yildirim, B. (2013). Investigating the effects of argumentation, problem and laboratory based instruction approaches on pre-service teachers’ achievement concerning the concept of “acid and base”. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 93, 1376-1381.
23. Tuysuz, C., Yildirim, B. & Demirel, O. E. (2014). The Effects of Argumentation, Problem and Laboratory Based Learning Methods in Chemistry Lectures on Pre-Service Primary Teachers’ Scientific Process and Critical Thinking Skills, Pensee Journal, 76(3), Part no: 2, 401-408.
24. Tümkaya, S. (2011). Fen bilimleri öğrencilerinin eleştirel düşünme eğilimleri ve öğrenme stillerinin incelenmesi. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 12(3), 215-234.
25. Tüysüz, C. & Demirel, O. E. (2020). Probleme ve argümantasyona dayalı öğrenme yöntemlerinin “karışımlar” konusundaki etkilerinin incelenmesi. Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 7(1), 43-61.