A Study of Prospective Primary Teachers’ Level of Understanding of the “Heat, Temperature, Change of State” Concepts

Abstract

Primary teachers have important role in students’ science learning process in science education. This study investigates primary prospective teachers’ level of understanding of the “heat, temperature and change of state” concepts. 30 prospective primary school teachers who are fourth class from Çanakkale 18 Mart University participated to the study. In this study, semi structured interview questions were used. In interview form, it was prepared 6 questions related to heat, temperature, and change of state. Data was collected by individual interviews with prospective primary school teachers Given answers examined in four category. These answers are: scientifically true, contain misconceptions, not sufficient, not given. This study concludes that prospective primary school teachers’ understanding of related concepts is not sufficient and they have misconceptions related these concepts. Finally, to remediate those misconceptions and to lead conceptual learning, a concept analysis and suggestions for teaching were presented in the light of the findings of this study and the literature

Keywords

• Misconceptions
• heat
• temperature
• change of state
• phenomenology

Sınıf Öğretmeni Adaylarının “Isı, Sıcaklık, Hal Değişimi” Kavramlarını Anlama Seviyelerine İlişkin Bir Çalışma

Abstract

Sınıf öğretmenlerinin öğrencilerin fen öğrenimi sürecinde önemli bir rolü vardır. Bu çalışmada, sınıf öğretmeni adaylarının “ısı, sıcaklık, hal değişimi” kavramlarını anlama seviyelerinin tespit edilmesi amaçlanmaktadır. Araştırmanın örneklemini, Çanakkale 18 Mart Üniversitesi sınıf öğretmenliği programında öğrenim gören 30 son sınıf öğretmen adayı oluşturmaktadır. Çalışmada veri toplama aracı olarak yarı yapılandırılmış mülakat soruları kullanılmıştır. Mülakat formunda ısı, sıcaklık, hal değişimi ile ilgili 6 açık uçlu soru sorulmuştur.  Elde edilen veriler, aday öğretmenlerle yapılan bireysel görüşmeler sonucunda elde edilmiştir. Verilen cevaplar; bilimsel olarak doğru cevap, eksik cevap, yanlış kavram içeren cevap, cevap vermeme olarak dört kategoriye ayrılmıştır. Araştırma sonucunda, aday sınıf öğretmenlerinin bu kavramları anlama düzeylerinin yeterli olmadığı ve kavram yanılgılarına sahip oldukları belirlenmiştir. “Isı, sıcaklık, hal değişimi” kavramlarının anlamlı bir şekilde öğrenilebilmesi ve yanılgıların giderilebilmesi için bu çalışma ile ilgili literatürdeki diğer araştırmaların bulguları ışığında bazı öneriler sunularak,  kavram analizi yapılmıştır.

Keywords

• Kavram yanılgıları
• ısı
• sıcaklık
• hal değişimi
• olgu bilim

References

1. Anderson, C. W., & Smith, E. L. (1983). Children’s preconceptions ad content area textbooks. In G. Duff, L. Rochler, J. Mason (Eds.), Comprehension instruction: Perspective and suggestions. New York: Longman, 187-201.
2. Appleton, K. (2003). How do beginning primary school teachers cope with science? Toward an understanding of science teaching practice. Research in Science Education. 33(1), 2-25.
3. Ayas, A. (1995). Lise 1 Kimya öğrencilerinin maddenin tanecikli yapısı kavramını anlama seviyeleri üzerine bir çalışma, II. Fen Bilimleri Eğitimi Kongresi, ODTÜ, Ankara.
4. Ayas, A., ve Coştu, B. (2001). Lise 1 öğrencilerinin buharlaşma, yoğunlaşma ve kaynama kavramlarını anlama seviyeleri, Fen Bilimleri Eğitim Sempozyumu, Maltepe Üniversitesi, İstanbul, 270–280.
5. Bar, V., & Travis, A. S. (1991). Children’s views concerning phase changes. Journal of Research in Science Teaching, 28, 363-382.
6. Blanco, A., & Prieto, T. (1997). Pupils’ views on how stirring and temperature affect the dissolution of a solid in a liquid: a cross-age study (12 to 18). International Journal of Science Education, 19, 303-315.
7. Boo, H. K. (1998). Students’ understanding of chemical bonds and the energetic of chemical reactions. Journal of Research in Science Teaching, 35, 569–581.
8. Chang J.Y. (1999) Teacher college students’ conceptions about evaporation, condensation and boiling. Science Education 83, 511-526.

9. Cho, H., Kahle, J. B., & Nordland F. H. (1985). An investigation of high school biology textbook and souces of misconceptions and difficulties in genetics and some suggestions for teaching genetics. Science Education, 34, 107-119
10. Coştu, B. (2001). Ortaöğretimin farklı öğrenim seviyelerindeki öğrencilerin buharlaşma, yoğunlaşma ve kaynama kavramlarını anlama düzeylerine ilişkin bir çalışma, Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi KTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
11. Demircioğlu, G., Özmen, H., ve Ayaş, A. (2001). Kimya öğretmen adaylarının asitler ve bazlarla ilgili yanlış anlamalarının belirlenmesi. Yeni Binyılın Başında Türkiye’de Fen Bilimleri Eğitimi Sempozyumu Bildiriler Kitabı, Maltepe Üniversitesi, 451-457, İstanbul.
12. Demircioğlu, H., Demircioğlu, G., ve Ayaş, A. (2004). Sınıf öğretmeni adaylarının bazı temel kimya kavramalarını anlama düzeyleri ve karşılaşılan yanılgılar. Hasan Ali Yücel Eğitim Fakültesi Dergisi, 1, 29-49.
13. Erkuş, A. (2005). Bilimsel araştırma sarmalı. Ankara: Seçkin Yayıncılık.
14. Gess-Newsome, J. (1999). Pedagogical content knowledge: An introduction and orientation. In J. Gess-Newsome & N. Lederman (Eds.), Examining pedagogical content knowledge. 3-20. Boston: Kluwer Academic Publishers.
15. Gilbert, J. K., & Zylberstajn, A. (1985). A conceptual framework for science education: The case study for force and movement. European Journal of Science Education, 7, 107- 120.
16. Griffiths, A. K., & Preston, K. R. (1992). Grade 12 students’ misconceptions relating to fundamental characteristics of atom and molecules. Journal of Research in Science Teaching, 29 (6), 611-625.
17. Haidar, A. H. (1997). Prospective chemistry teachers‘conceptions of the conservation of matter and related concepts. Journal of Research in Science Teaching, 34, 181-197.
18. Harrison, A. G., & Treagust, D. F. (1996). Secondary students’ mental models of atoms and molecules: Implications for teaching chemistry. Science Education, 80 (5), 509-534.
19. Johnson, P. (2000). Children’s understanding of substances, part 1: Recognizing Chemical Change. International Journal of Science Education, 22 (7), 719-737.
20. Johnston, J., & Ahtee, M. (2006). Comparing primary student teachers’ attitudes, subject knowledge and pedagogical content knowledge needs in a physics activity. Teaching and Teacher Education, 22 (4), 503-512.
21. Kallery, M., & Psillos, D. (2001). Pre-school teachers’ content knowledge in science: their understanding of elementary science concepts and of issues raised by children’s questions. International Journal of Early Years Education, 9 (3), 165-179.
22. Kaptan, F. ve Korkmaz, H. (2001). Hizmet öncesi sınıf öğretmenlerinin fen eğitiminde ısı ve sıcaklıkla ilgili kavram yanılgıları. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 21, 59-65.
23. Karakuyu, H., Uzunkavak, M., Tortop, H. S., Bezir, N.Ç., ve Özek, N. (2006). Sandıklı - çevresi lise ve dengi okul öğrencilerinin ısı ve sıcaklık ile ilgili kavram yanılgılarının belirlenmesi. Afyon Kocatepe Eğitim Bilimleri Dergisi, 8(1), 149-162.
24. Karasar, N. ( 2006). Bilimsel Araştırma Yöntemi: Kavramlar, ilkeler, teknikler. Nobel Yayın Dağıtım, Ankara.
25. Kocakülah, M. S., ve Kocakülah A. M (2002). Ortaöğretim öğrencilerinin ısı, sıcaklık ile ilgili kavramsal yapıları. V. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi. ODTÜ, Ankara.
26. Konur, K.B. ve Ayaş, A. (2010). Sınıf öğretmeni adaylarının gazlarda sıcaklık-hacim-basınç ilişkisini anlama seviyeleri. Türk Fen Eğitimi Dergisi. 7, 3, 128-142.
27. Lee, O., Eichinger, D. C., Anderson, C. W., Berkheimer, G. D., & Blakeslee, T. D. (1993). Changing middle school students' conceptions of matter and molecules. Journal of Research in Science Teaching, 30, 3, 249-270.
28. Lewis, E. L., & Linn, M. C. (1994). Heat energy and temperature conceptions of adolescents, adults and experts: Implications for curricular improvements. Journal of Research in Science Teaching, 31, 657-677.
29. Loughran, J. J., Milroy, P., Berry, A., Gunstone, R.F., & Mulhall, P. (2001). Documenting science teachers' pedagogical content knowledge through PaP-eRs. Research in Science Education, 31(2), 289-307.
30. Maskill, R. (1997). Pupils’ questions, alternative frameworks and the design of science teaching. International Journal of Science Education, 19, 781-799.
31. Nakhleh, M. B. (1992). Why some students don’t learn chemistry? Chemical misconceptions. Journal of Chemical Education, 69, 191-196.
32. Osborne R. J., & Cosgrove, M. M. (1983). Children’s conceptions of changes of the state of the water. Journal of Research in Science Teaching, 20, 825-838.
33. Osborne, R. J., Bell, B. F., & Gilbert, Y. K. (1983). Science teaching and children’s view of the world. European Journal of Science and Technology, 13 (1), 51-66.
34. Özgüven, İ. E. (1998). Psikolojik testler. Ankara: Perem Yayınları.
35. Palmer, D. H. (1999). Exploring the link between students’ scientific and nonscientific conceptions, Science Education, 83, 639-653.
36. Perkins, D. (1999). The many faces of constructivism. Educational leadership,57 (3), 6-11.
37. Stavy, M. (1990). Children’s experts: Implications for curricular improvements. Journal of Research in Science Teaching, 31, 657-677.
38. Stepans, J. I. (1991). Developmental patterns in students’ understanding of physics concepts. In C.M Glynn, R.H. Yeany & B.K. Britton (EDS), The Psychology of Learning Science, 89-115.
39. Şenocak, E., Dilber, R., Sözbilir, M., ve Taşkesenligil Y. (2003). İlköğretim öğrencilerinin ısı ve sıcaklık konularını kavrama düzeyleri üzerine bir araştırma. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 13 (13), 199-210.
40. Valanides, N. (2000). Primary students teachers’ understanding of particulate nature of the matter and its tansformations duruing dissolving. Chemistry Education Research and Practice in Europe, 1, 249-262.
41. Yavuzer, Y., ve Kahyaoğlu, H. (2004). Öğretmen adaylarının ilköğretim 5. sınıf fen bilgisi dersindeki ünitelere ilişkin bilgi düzeyleri. İlköğretim-Online, 3 (2), 26-34.
42. Yıldırım, A., ve Şimşek, H. (2006). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri (5.baskı). Ankara: Seçkin Yayıncılık.