A New Approach to Laboratory Applications: Argument- Driven Inquiry

Abstract

One of the most important aim of science education is to provide opportunities for students to develop a knowledge of science and scientific inquiry which are the critical components of scientific literacy. To meet this goal, science laboratories are very convenient. This study aims to introduce a new approach called Argument- Driven Inguiry ADI . ADI consists of seven interrelated steps; identify the task and the guiding question , design a method and collect data, analyze the data and develop a tentative argument, argumentation session, explicit and reflective discussion, write an investigation report, double-blind group peer review, and revision and submission of the report. All the steps are explained by giving examples and the compatibility of ADI with science curriculum is discussed

Keywords

• science laboratories,argumentation,inquiry

LABORATUVAR UYGULAMALARINDA YENİ BİR YAKLAŞIM: ARGÜMAN TEMELLİ SORGULAYICI ARAŞTIRMA

Abstract

Fen eğitiminin en temel amaçlarından biri bilim okuryazarlığının en kritik bileşeni olan öğrencilerin bilim insanlarının çabalarını daha iyi anlamalarını ve onların bilimsel bilgiyi elde etme aşamasında hangi bilimsel süreçlerden geçtiklerini fark etmelerini sağlamaktır. Bu amacı gerçekleştirmek için fen laboratuvarları en uygun ortamlardır. Bu çalışma, fen bilimleri laboratuvarlarında kullanılabilecek yeni bir yöntem olan Argüman Temelli Sorgulayıcı Araştırma ATSA yöntemini tanıtmayı amaçlamaktadır. ATSA; görevi ve yönlendirici araştırma sorusunu tanımlamak, araştırma yöntemini tasarlamak ve veri toplamak, verileri analiz etmek ve araştırma sorusuna geçici bir argüman üretmek, argümantasyon, açık ve yansıtıcı tartışma, araştırma raporu yazmak, akran değerlendirmesi yapmak, araştırma raporlarını düzenleyerek tekrar sunmak olmak üzere sekiz basamaktan oluşmaktadır. Bu basamaklar örnekler ile tanıtılarak fen dersi öğretim programları ile uyumu tartışılmıştır.

Keywords

• fen laboratuvarları,argümantasyon,sorgulayıcı araştırma

References

1. Aydoğdu, B. ve Ergin, Ö. (2008). Fen ve Teknoloji Dersinde Kullanılan Farklı Deney Tekniklerinin Öğrencilerin Bilimsel Süreç Becerilerine Etkileri. Ege Eğitim Dergisi, (9) 2, 15-36.
2. Azizoğlu, N. ve Uzuntiryaki, E. (2006). Kimya laboratuvarı endişe ölçeği. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 30, 55-62.
3. Bağcı Kılıç, G., Yardımcı, E., ve Metin, D. (2011). Ön ve son-laboratuvar tartışması eklenmiş yönlendirilmiş araştırmanın bilimsel süreç becerilerinin geliştirilmesine etkisi. E-Journal of New World Sciences Academy Educational Sciences, 6(1), 386-393.
4. Baird, J. R. (1990). Metacognition, purposeful enquiry and conceptual change. In E. Hegarty-Hazel (Ed.), The Student Laboratory and the Science Curriculum (pp. 183-200). London: Routledge.
5. Bilen, K. (2009). Tahmin et-gözle-açıkla yöntemine dayalı laboratuar uygulamalarının öğretmen adaylarının kavramsal başarılarına, bilimsel süreç becerilerine, tutumlarına ve bilimin doğası hakkındaki görüşlerine etkisi. Unpublished doctoral dissertation, Gazi Üniversitesi, Ankara.
6. Bilen, K. ve Aydoğdu, M. (2010). Fen Bilgisi öğretmen adaylarına bitkilerde fotosentez ve solunum kavramlarını öğretmede TGA (Tahmin Et-Gözle-Açıkla) stratejisinin kullanımı. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 7(14), 179–194.
7. Bybee, R. (2000). Teaching science as inquiry. In J. Minstrel & E. H. Van Zee (Eds.), Inquiring into Inquiry Learning and Teaching in Science (pp. 20-46). Wasington, DC: American Association for the Advancement of Science (AAAS).
8. Çepni, S., Akdeniz, A. R. ve Ayas, A. (1994). Fen bilimleri eğitiminde laboratuvarın yeri ve önemi. III. Çağdaş Eğitim Dergisi, 206, 24-28.

9. Demircioğlu, T. ve Uçar, S. (2015). Investigating the Effect of Argument-Driven Inquiry in Laboratory Instruction. Educational Sciences: Theory & Practice, 15(1), 267- 283.
10. Demirtaş, B. (2006). Kimya deneylerinde V diyagramları ile öğretim etkinliğinin incelenmesi. Unpublished master dissertation, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir.
11. Duschl, R. A., & Osborne, J. (2002). Supporting and promoting argumentation discourse in science education. Studies in Science Education, 38, 39-72.
12. Güneş, M. H., Şener, N., Topal Germi, N. ve Can, N. (2013). Fen ve teknoloji dersinde laboratuvar kullanımına yönelik öğretmen ve öğrenci değerlendirmeleri. Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 20, 1-11.
13. Grooms, J., Sampson, V., and Golden, B. (2014). Comparing the effectiveness of verification and inquiry laboratories in supporting undergraduate science students in constructing arguments around socioscientific issues. International Journal of Science Education, 36(9), 1412-1433.
14. Gunstone, R. F. (1991). Reconstructing theory from practical experience. In B. E. Woolnough (Ed.), Practical Science (pp. 67-77). Milton Keynes: Open University Press.
15. Hofstein, A. (2004). The laboratory in chemistry education; thirty years of experience with developments, implementation and research. Chemistry Education: Research and Practice, 5(3), 247-264.
16. Hofstein, A. & Lunetta, V.N. (1982). The role of the laboratory in science teaching: neglected aspects of research. Review of Educational Research, 52, 201-217.
17. Hofstein, A. & Mamlok-Naaman, R. (2007). The laboratory in science education: The state of the art. Chem. Educ. Res. Pract., 8 (2), 105-107.
18. Hofstein, A., & Lunetta, V. (2003). The laboratory in science education: foundations for the twenty-first century, Science Education, 88, 28-53.
19. Kanli, U. ve Yağbasan, R. (2008). 7E Modeli Merkezli Laboratuvar Yaklaşımının Öğrencilerin Bilimsel Süreç Becerilerini Geliştirmedeki Yeterliliği. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 28 (1), 91-125.
20. Lederman, J. S., Lederman, N. G., Bartos, S. A., Bartels, S. L., Meyer, A. A. & Schwartz, R. S. (2014), Meaningful assessment of learners' understandings about scientific inquiry-The views about scientific inquiry (VASI) questionnaire. J. Res. Sci. Teach., 51: 65–83. doi: 10.1002/tea.21125
21. Lederman, N.G. (2007) Nature of science: past, present, and future. In Abell, S. K., Lederman, N. G. (Eds), Handbook of Research on Science Education, pp. 831- 879. London, Lawrence Erlbaum Associates.
22. Lederman, N.G., Abd-El-Khalick,F., Bell, R.L. & Schwartz, R.S. (2002) Views of nature of science questionnaire: Toward valid and meaningful assessment of learners’ conceptions of nature of science. Journal of Research in Science Teaching, 39(6)
23. Lederman, N.G., Lederman, J.S., & Antink, A. (2013). Nature of science and scientific inquiry as contexts for the learning of science and achievement of scientific literacy. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 1(3), 138-147.
24. Lunetta V. N., Hofstein, A., & Clough M. (2007). Learning and teaching in the school science laboratory: An analysis of research, theory, and practice. In Abell, S. K., Lederman, N. G. (Eds), Handbook of Research on Science Education, pp. 393- 441. London, Lawrence Erlbaum Associates.
25. McComas, W., Clough, M. & Almazroa, H., (1998). The role and character of the nature of science in science education. In W. McComas (Ed.), The Nature of Science in Science Education: Rationales and Strategies, Pp.3-39. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers.
26. Milli Eğitim Bakanlığı (MEB) (2013a). Fizik Dersi (9, 10, 11 ve 12. Sınıflar) Öğretim Programı
27. Milli Eğitim Bakanlığı (MEB) (2013b). Kimya Dersi (9, 10, 11 ve 12. Sınıflar) Öğretim Programı
28. Milli Eğitim Bakanlığı (MEB) (2013c). Biyoloji Dersi (9, 10, 11 ve 12. Sınıflar) Öğretim Programı
29. Milli Eğitim Bakanlığı (MEB) (2013d). Fen Bilimleri Dersi (3, 4, 5, 6, 7 ve 8. Sınıflar) Öğretim Programı
30. Nakiboğlu, C. ve Meriç, G. (2000). Genel kimya laboratuvarlarında V-diyagramı kullanımı ve uygulamaları. BAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 2(1), 58-75.
31. Nakiboglu, C. ve Sarıkaya, S. (1999). Ortaöğretim kurumlarında kimya derslerinde görevli öğretmenlerin laboratuvardan yararlanma durumunun değerlendirilmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 11, 395-405.
32. National Research Council. (1996). National science education standards.Washington, DC: National Academy Press.
33. Pabuçcu, A. ve Geban, Ö. (2015). 5E öğrenme döngüsüne göre düzenlenmiş uygulamaların Asit-baz konusundaki kavram yanılgılarına etkisi. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi,15 (1), 191-206.
34. Roth, W. M. (1994). Experimenting in a constructivist high school physics laboratory. Journal of Research in Science Teaching, 31, 197-223.
35. Sampson, V., & Walker, J. (2012). Argument-Driven Inquiry as a way to help undergraduate students write to learn by learning to write in chemistry. International Journal of Science Education, 34(10), 1443-1485.
36. Sampson, V., Carafano, P., Enderle, P., Fannin, S.,Grooms, J., Southerland, S. A., Stallworth, C., & Williams, K. (2014). Argument-Driven Inquiry in Chemistry: Lab Investigations for Grades 9-12. Arlington, VA: NSTA Press.
37. Sampson, V., Enderle, P., Grooms, J., & Witte, S. (2013). Writing to learn and learning to write during the school science laboratory: Helping middle and high school students develop argumentative writing skills as they learn core ideas. Science Education, 97(5), 643-670.
38. Sampson, V., Enderle, P.,Gleim, L., Grooms, J., Hester, M., Southerland, S., & Wilson, K. (2014). Argument-driven inquiry in biology : Lab investigations for grades 9- 12. National Science Teachers Association Press, Arlington, Virginia.
39. Sampson, V., Grooms, J., & Walker, J. (2011). Argument-Driven Inquiry as a way to help students learn how to participate in scientific argumentation and craft written arguments: An exploratory study. Science Education, 95(2), 217-257.
40. Tobin K.G. (1990). Research on science laboratory activities; in pursuit of better questions and answers to improve learning. School Science and Mathematics, 90
41. Uluçınar, Ş., Cansaran, A., ve Karaca, A. (2004). Fen bilimleri laboratuvar uygulamalarının değerlendirilmesi. Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 2(4), 465-475.
42. Walker, J., Sampson, V., and Zimmerman, C. (2011). Argument-Driven Inquiry: An introduction to a new instructional model for use in undergraduate chemistry labs. Journal of Chemical Education, 88(8), 1048-1056.
43. Walker, J., Sampson, V., Grooms, J., Anderson, B., & Zimmerman, C. (2012). Argument- Driven Inquiry in undergraduate chemistry labs: The impact on students’ conceptual understanding, argument skills, and attitudes towards science. Journal of College Science Teaching, 41(4), 82-89.
44. Walker, J. and Sampson, V. (2013). Learning to argue and arguing to learn in science: Argument-Driven Inquiry as a way to help undergraduate chemistry students learn how to construct arguments and engage in argumentation during a laboratory course. Journal of Research in Science Teaching, 50(50), 561-596
45. Yahşi, D., (2006). Farklı laboratuar yaklaşımlarının ilköğretim 8. sınıf öğrencilerinin asit-baz konularındaki kavramları anlamalarına ve kavram yanılgılarının giderilmesine etkisi. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Abant İzzet Baysal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Bolu.
46. Yung, B. H. W. (2001). Three views of fairness in a school-based assessment scheme of practical work in biology. International Journal of Science Education, 23, 985- 1005.