-

Abstract

This study aims to reveal the effects of Problem-Based Learning (PBL) on the students’ motivation to the general chemistry course and scientific process skill levels. Also, students’ perceptions of problem-based learning environment are examined. The study is carried out with one group pre-test post-test experimental design. The findings of the study are obtained through quantitative approaches. The sample group of the study is 46 first-year undergraduate students enrolled to the General Chemistry Course at the Department of Primary School Science Teacher. The implementation is carried out for 40 class hours in the spring semester of 2012-2013 academic years. Quantitative data are obtained through “Scientific Process Skills Test”, “Chemistry Motivation Scale-II” and “Problem-based Learning Environment Inventory”. Dependent paired-sample t-test was used to compare pre and post-test. The findings of the study reveal that there is no statistically significant difference between students’ scientific process skill levels according to pre and post test results. In addition, the test results show that there is a statistically significant difference between students’ motivation to the general chemistry course.

Keywords

• Chemistry education, problem-based learning, problem-based learning environment, scientific process skills, motivation

Probleme Dayalı Öğrenme Yönteminin Üniversite Öğrencilerinin Kimya Dersine Karşı Motivasyonlarına ve Bilimsel Süreç Beceri Düzeylerine Etkisi ve Öğrenme Ortamı Hakkındaki Öğrenci Görüşleri

Abstract

Buçalışmanın amacı Probleme Dayalı Öğrenme (PDÖ) yönteminin üniversite öğrencilerininkimya dersine karşı motivasyonlarına ve bilimsel süreç beceri düzeylerineetkisini ortaya çıkarmaktır. Bilimsel süreç beceri düzeyi yüksek öğrencilerinmotivasyon düzeyleride yüksek midir? sorusuna cevap aranmıştır. Ayrıca motivasyondüzeyi yüksek ve düşük öğrencilerin öğrenme ortamı hakkındaki görüşleri debelirlenmeye çalışılmıştır. Çalışma, tek grup üzerinden ve ön test-son testdeneysel çalışması olarak yürütülmüştür. Araştırma bulguları, nicelyaklaşımlarla elde edilmiştir. Araştırmanın örneklemini, Bartın Üniversitesi,Eğitim Fakültesi, İlköğretim Bölümü, Fen Bilgisi Öğretmenliği programındaöğrenim gören ve Genel Kimya-II dersini alan, toplam 46 birinci sınıf öğrencisi oluşturmuştur. Uygulama, 2012-2013öğretim yılı bahar döneminde 40 ders saati süreyle gerçekleştirilmiştir. Nicelveriler; “Bilimsel Süreç Beceri Testi”, “Kimya Motivasyon Ölçeği-II” ve “PDÖÖğrenme Ortamı Envanteri” ile toplanmıştır. Ön test ve son testinkarşılaştırılmasında, bağımlı iki örnek t-testi kullanılmıştır. PDÖ ortamıenvanterinden elde edilen nicel verilerin analizinde one sample t-testinden faydalanılmıştır.Ayrıca bağımsız iki örnek t-testi ve korelasyon analizide çalışma kapsamındayapılmıştır. Araştırmanın bulguları, öğrencilerinuygulama öncesi ve sonrası bilimsel süreç beceri düzeyleri arasında istatistikiolarak anlamlı bir farklılığın olmadığını göstermektedir. Ayrıca test sonuçları,öğrencilerin kimya dersine karşı motivasyonlarında;  öz-yeterlik alt boyutunda ve motivasyonölçeğinin genelinde ön test ile son test sonuçları arasında istatistiki olarakanlamlı bir farklılığın olduğunu göstermektedir. Diğer taraftan kimya dersinekarşı motivasyon düzeyi yüksek olan öğrenciler PDÖ öğrenme ortamındaki öğretmendesteği, öğrenci sorumluluğu ve öğrenci etkileşimi alt boyutlarında, motivasyondüzeyi düşük olan öğrencilere göre  çokdaha fazla memnun kaldıklarını ifade etmişlerdir.

Keywords

• Kimya eğitimi, probleme dayalı öğrenme, probleme dayalı öğrenme ortamı, bilimsel süreç becerileri, motivasyon

References

1. Alsop, S. & Watts, M. (2000). Facts and feelings: Exploring the affective domain in the learning of physics. Physics Education, 35, 132-138.
2. Anderman, E. M. & Midgley, C. (1997). Changes in achievement goal orientations, perceived academic competence, and grades across the transition to middle level schools. Contemporary Educational Psychology, 22, 269-298.
3. Bridges, E.M. & Hallinger, P. (1995). Implementin problem-based learning in leadership development. Cushing- Malloy, Inc., 211 p, Ann Arbor, Michigan.
4. Çepni, S., Ayas, A., Johnson, D. ve Turgut, M. F. (1996). Fizik öğretimi. Ankara: Milli Eğitimi Geliştirme Projesi Hizmet Öncesi Öğretmen Eğitimi Deneme Basımı.
5. Duch, B. J. (2001). Writing problems for deeper understanding. The power of problem-based learning, Ed: Duch, B.J., Groh, S.E. & Allen, D.E., Stylus Publishing, LLC, Sterling, Virginia, 47
6. Duit, R. & Treagust, D. (2003). Conceptual change: A powerful framework for improving science teaching and learning. International Journal of Science Education, 25(6), 671-688.
7. Duit, R. & Treagust, D. (1998). Learning in science: From behaviourism towards social constructivism and beyond. (Ed: Fraser, B., & Tobin, K.). International Handbook of Science Education, 326, Kluwer Academic, UK: Dordrecht.
8. Ergin, Ö., Şahin-Pekmez, E. ve Öngel-Erdal, S. (2005). Kuramdan uygulamaya deney yoluyla fen öğretimi. İzmir: Kanyılmaz Matbaası.

9. Fergusson, J.Y. (2003). A regression analysis of problem-based learning student variables. Ph.D Thesis, University of Nebraska.
10. Feyzioğlu, B., Demirdağ, B., Akyıldız, M. ve Altun, E. (2012). Ortaöğretim öğrencilerine yönelik bilimsel süreç becerileri testi geliştirilmesi: Geçerlik ve güvenirlik çalışması. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 12(3), 1-20.
11. Freedman, M. P. (1997). Relationship among laboratory instruction, attitude toward science, and achievement in science knowledge. Journal of Research in Science Teaching, 34(4), 343-357.
12. Garcia, T. & Pintrich, P.R. (1992). Critical thinking and its relationship to motivation, learning strategies, and classroom experience. Paper presented at the Annual Meeting of the American Psychological Association, Washington, DC, August.
13. George, R. (2006). A cross- domain analysis of change in students’ attitudes toward science and attitudes about the utility of science. International Journal of Science Education, 28(6), 571-589.
14. George, M. (2010). Ethics and motivation in remedial mathematics education. Community College Review, 38(1), 82-92.
15. Glynn, S.M., Brickman, P., Armstrong, N. & Taasoobshirazi, G. (2011). Science motivation questionnaire II: Validation with science majors and nonscience majors. Journal of Research in Science Teaching, 48 (10), 1159-1176.
16. Greenwald, N. L. (2000). Learning from problems. The Science Teacher, 67 (4), 28- 32.
17. Holen, A. (2000). The PBL group: self-reflections and feedback for improved learning and growth. Medical Teacher, 22 (5), 485-488.
18. Johnson, B. & Christensen, L. (2004). Educational research: Quantitative, qualitative and mixed approaches. Pearson Education, Inc., Second Edition, 562 p, Boston.
19. Khoo, H. E. (2003). Implementation of problem-based learning in Asia medicalsSchools andsStudents’ perceptions of their experience. MedicalEducation, 37. 401-409.
20. Koslowski, B.(1996). Theory and evidence: The development of scientific reasoning. Camridge: MIT Press.
21. Kuyper, H., van der Werf, M. P. C. & Lubbers, M. J. (2000). Motivation, meta-cognition and selfregulation as predictors of long term educational attainment. Educational Research and Evaluation, 6(3), 181–201.
22. Lee, O. & Brophy, J. (1996). Motivational patterns observed in sixth-grade science classrooms. Journal of Research in Science Teaching, 33 (3), 585-610.
23. Maudsley, G. (1999). Roles and responsibilities of the problem based learning tutor in the undergraduate medical curriculum. British Medical Journal, 318(7184). 657–661.
24. Mcmillan, J. H.& Schumacher, S. (2001). Research in education: A conceptual introduction. 5th Edition, 660 p, London, UK.
25. Meredith, J. E., Fortner, R. W. & Mullins, G. W. (1997). Model of affective learning for nonformal science education facilities. Journal of Research in Science Teaching, 34(8), 805-818.
26. Napier, J.D. & Riley, J.P. (1985). Relationship between affective determinants and achievement in science for seventeen-year-olds. Journal of Research in Science Teaching, 22(4), 365–383.
27. National Research Council (NRC). (1996). National science education standards. Washington, DC: National Academy Press.
28. Özkan, Ş. (2003). The roles of motivational beliefs and learning styles on tenth grade students’ biology achievement. Yayımlanmamış Doktora Tezi, ODTÜ Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
29. Pintrich, P.R., Marx, R.W. & Boyle, R.A. (1993). Beyond cold conceptual change: The role of motivational beliefs and classroom contextual factors in the process of conceptual change. Review of Educational Research, 63, 167–199.
30. Saban, A. (2004). Öğrenme ve öğretme süreci. Nobel Yayın Dağıtım, Ankara.
31. Seah, W. T. & Bishop, A. J. (2000). Values in mathematics textbooks: A wiew throught the Australasian regions. Paper Presented at the Annual Meeting of the American Educational Research Association , LA: New Orleans.
32. Settlage, J. & Southerland, S. (2007). Teaching science to every child. New York: Routledge Taylor & Francais Group
33. Spitzer, D. (1996). Motivation: The neglected factor in in structional design. Educational Technology, 36(3), 45-49.
34. Stephien, W. & Gallanger, S. (1993). Problem based learning: As authentic as it gets. Educational Leadership, 50, 25-28.
35. Şenocak, E., (2009). Development of an instrument for assessing undergraduate science students’ perceptions: The problem-based learning environment inventory. J Sci Educ. Technol., 18, 560-5
36. Thompson, T. L. & Mintzes, J. J. (2002). Cognitive structure and the affective domain: On knowing and feeling in biology. International Journal of Science Education, 24 (6), 645-660.
37. Tosun, C. ve Yaşar, M.D. (2013a). Türkiye’de fen eğitimi alanında probleme dayalı öğrenme yöntemi ile çalışılan tezlerin içerik analizi. 4 Th International Conference on New Trends in Education and Their Implications, pg. 223, 25-27 April 2013 Antalya, Turkey.
38. Tosun, C. ve Yaşar, (2013b).Comparison of problem-based learning studies in science education in Turkey with the world: Content analysis of research papers. Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching.14 (2), Article 4.
39. Tosun, C. (2013). Kimya motivasyon ölçeği-II’nin Türkçe’ye uyarlanması: Geçerlik ve güvenirlik çalışması. Erzincan Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 15(1), 173-202.
40. Tuan, H. L, Chin, C. C. & Shieh, S. H. (2005). The development of a questionnaire to measure students’ motivation towards science learning. International Journal of Science Education, 27(6), 6396
41. Uden, L. & Beaumont, C., (2006). Technology and problem-based learning. Information Science Publishing, 344 p, London, UK.
42. Urdan, T. & Midgley, C. (2003). Changes in the perceived classroom goal structure and pattern of adaptive learning during the early adolescence. Contemporary Educational Psychology, 28, 524-5
43. Weaver, G. C. (1998). Strategies in K-12 science instruction to promote conceptual change. Science Education, 82(4), 455-472.
44. Wigfield, A. & Wentzel, K.R. (2007). Introduction to motivation at school: Interventions that work. Educational Psychologist, 42(4), 191-196.
45. Wolters, C. A. (1999). The relation between high school students’ motivational regulation and their use of learning strategies, e fort, and classroom performance. Learning and Individual Differences, 11(3), 281–300.
46. Wolters, C.A. & Rosenthal, H. (2000). The relation between students’ motivational beliefs and their use of motivational regulation strategies. International Journal of Educational Research, 33, 8018
47. Zimmerman, C. (2007). The development of scientific thinking skills in elementary and middle school. Developmental Review, 27, 172-223.
48. Ekler-1 SON ÇARE: DENİZ SUYU  Evet, Sayın Seyirciler; Şimdi İstanbul stüdyolarına bağlanıyoruz. Spikerimiz Aynur Şenol’ un, İSKİ (İstanbul Su ve Kanalizyon İşleri) Genel Müdürü Mevlüt Vural ile söyleşisini sunuyoruz: ( Birlik dergisi, 2007/ 2 ).  Söz sizde Aynur Hanım:  Teşekkür ederim, Konuğumuz: İSKİ Genel Müdürü Sn: Mevlüt Vural Bugünkü söyleşimizin konusu: Canlıların yaşam kaynağı 'su' ve susuzluğa karşı İstanbul Büyükşehir Belediyesinin aldığı önlemler. A.Ş: Öncelikle bizi kırmayıp, davetimize katıldığınız için size çok teşekkür ederim. Size ilk sorumu sormak istiyorum: İstanbul’un su problemini nasıl çözmeyi düşünüyorsunuz? M.V: İstanbul'un su ihtiyacı şu anda günlük 2 milyon metreküp. Yaklaşık 700-800 milyon metreküp ise yıllık harcanan su miktarı. Bunun yanında ihtiyaçlar ve nüfus da giderek artıyor. Şu anda abone sayımız 4 milyon civarında, yıl sonunda 4,5 milyonu bulabilir. Vatandaşlarımızın su ihtiyaçlarını karşılamak için sadece Melen çayıyla yetinmeyeceğiz. Şu anda devam eden proje çalışmalarımız arasında denizden su alma projemiz var.
49. A.Ş: Nasıl yani, bu konuyu biraz açar mısınız? M.V: Ters osmoz dediğimiz yöntemle deniz suyunu tuzdan arıtacağız. Osmoz, 2000 yıldır bilinen doğal bir proses olup, ters osmozun temelini oluşturmaktadır. Buna göre derişik çözelti ile seyreltik çözelti yarı geçirgen bir membran ile ayrılır. Membranın yarı geçirgen doğal yapısı sayesinde, suyun geçişi, çözünmüş minerallerin geçişine göre daha kolaydır. Membranın fiziksel ve kimyasal yapısı, içindeki tuz iyonları bulunan sudan, suyun seçilerek taşınımını sağlayabilme yeteneğini belirler. M.V: Sözlerine şöyle devam eder. Yaptığımız çalışmada Marmara Deniz suyunu inceledik ve deniz suyunun bileşenlerinin yandaki tablodaki gibi olduğunu tespit ettik. Şimdi yapılması gereken, deyim yerinde olursa suyu (içme suyu), membran vasıtasıyla yanda bileşimleri verilen deniz suyundan sıkıp almaktır. Ancak ülkemizdeki teknolojik zorluklar, yüksek basınçlara karşı koyabilecek ve kolayca tıkanmayacak membranların ithal edilmesini gerektirmektedir. Bu ithal işleminin gerçekleşmesiyle birlikte deniz suyundan içme suyu elde etmiş olacağız. a) İstanbul Büyükşehir Belediyesinin membranların ithal işlemlerinde görevlendirdiği bilirkişi grubu içinde kimyager olarak görev yaptığınızı varsayarsak, kg’ında yukarıdaki tablodaki gibi çözünmüş iyon olduğu tespit edilen Marmara denizinde, deniz suyundan içme suyu elde edebilmek için, en az ne kadarlık basınca dayanıklı yarı geçirgen membranların ithal edilmesini isterdiniz? b) Deniz suyundan içme suyu elde edilmesi olayını, grup arkadaşlarınızla birlikte bir proses tasarlayarak izah ediniz? KİREÇ SÖKÜCÜ
50. Bulunduğu bölgenin suyunun aşırı kireçli olması nedeniyle, demliklerin kireçlenmesine engel olamayan Filiz piyasada satılan kireç sökücülerden almıştı. Yalnız kireç sökücüyü kullandıktan sonra garip bir şeyin meydana geldiğini gören ve bu duruma şaşıran Filiz başından geçenleri akşam eşi şöyle anlatmıştı. ---Kireç sökücüyü kullanma talimatında yazan şekilde demliğin içine boşaltım. Sonra bir cızırtı sesi geldi ve duman çıkmaya başladı. Biraz bekledikten sonra demliğin temizlendiğini gördüm ve içindeki maddeyi lavaboya döktüm. O anda ne olduysa oldu… Lavaboda taşın kaynadığını gördüm ve kötü bir kokunun meydana geldiğini fark ettim. Hemen oraya suyu döktüm ve temizledim. Ne olduğunu anlayamadım. Eşini dinleyen Musa’ya bu olay ilginç gelmişti. Bu madde nasıl böyle bir etki yapar diye düşündü. Kireç sökücünün üzerinde yazılanları okumaya başladı ve uyarılar kısmında “Kesinlikle maddeyi mermer ve emaye tabanlara dökmeyiniz!” yazdığını fark etti. Musa maddenin döküldüğü lavaboya baktığında mermerin zarar gördüğünü fark etti ve yapılan hatanın farkına vardı. Sizce kirece etki eden madde hangi nedenlerden dolayı mermere de aynı etkiyi yapar? SICAK HAVADA YOLCULUK Bir sürücü, yolculuğa çıkmadan önce otomobilinin kontrollerini yaparken aracın lastiklerini, 15 o C sıcaklıkta 1,9 atm’lik gösterge basıncına ulaşıncaya kadar şişiriyor. Sürücü otomobili bir kaç saat yüksek hızda kullandıktan sonra, lastikleri kontrol ettiğinde gösterge basıncının 2,1 atm’ye ulaştığını görüyor. Bu olayı incelediğinizde, lastiklerdeki hava basıncının artmasına neyin ve nasıl sebep olabileceğini düşünürsünüz. (Lastikteki hava miktarının sabit kaldığını ve lastiğin sabit hacimli olduğunu kabul ediniz) Anahtar kelimeler: Otomobil lastiği, basınç, sıcaklık