Investigation of the Students' Creative Problem Solving Processes in Science Course with the Practices of the Interdisciplinary Problem Solving Activities

Year 2023, Volume: 52 Issue: 1 - K-12 BECERİ EĞİTİMİNDE TÜRKİYE PERSPEKTİFİ: KURAM VE UYGULAMA, 457 - 492, 25.12.2023

Sevim Alın Ahmet Tekbıyık

https://doi.org/10.37669/milliegitim.1308984

Abstract

In this study, interdisciplinary problem solving activities were developed in line with the outcomes of the Solar System and Beyond unit identified in the 7th grade curriculum and the development of students' creative problem solving skills was investigated. It was designed as a case study, a qualitative research method. The study group consisted of 35 7th graders studying at a middle school in Türkiye for the 2021-2022 academic year. In the study, interdisciplinary problem solving activities designed by the researchers were implemented for seven weeks. The research data were collected through the Creative Problem Solving Activity Form developed based on the PISA creative problem solving framework, a semi-structured interview form, a self-assessment form and worksheets of the course. It was concluded that the interdisciplinary problem solving activities improved students' creative problem solving skills, that their held positive views on the practices implemented, and that these practices positively affected their conceptual understanding of the astronomy topics.

Keywords

Science education, interdisciplinary problem-solving, Solar system and beyond, PISA

Disiplinler Arası Problem Çözme Etkinliklerinin Uygulandığı Fen Bilimleri Dersinde Öğrencilerin Yaratıcı Problem Çözme Süreçlerinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada ortaokul 7.sınıf Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programında yer alan Güneş Sistemi ve Ötesi ünitesine ilişkin kazanımlar doğrultusunda disiplinler arası problem çözme etkinlikleri geliştirilmiş ve öğrencilerin yaratıcı problem çözme becerilerinin gelişimi incelenmiştir. Çalışma, nitel araştırma yöntemlerinden özel durum çalışması olarak tasarlanmıştır. Araştırmanın çalışma grubunu 2021-2022 eğitim- öğretim yılında Türkiye’de bir ortaokulda 7.sınıfta öğrenim gören 35 öğrenci oluşturmuştur. Çalışmada araştırmacılar tarafından tasarlanan disiplinler arası problem çözme etkinlikleri yedi hafta boyunca uygulanmıştır. Veriler, PISA yaratıcı problem çözme çerçevesine göre geliştirilen Yaratıcı Problem Çözme Etkinlik Formu, yarı yapılandırılmış görüşme formu, öz değerlendirme Formu ve derse ait çalışma yaprakları aracılığı ile toplanmıştır. Araştırma sonunda, uygulanan disiplinler arası problem çözme etkinliklerinin, öğrencilerin yaratıcı problem çözme becerilerini geliştirdiği, uygulamaya yönelik görüşlerinin olumlu olduğu ve astronomi konularında kavramsal anlamalarını olumlu etkilediği sonucuna ulaşılmıştır.

Keywords

disiplinler arası, disiplinler arası problem çözme, Güneş sistemi ve ötesi, PISA

References

• Akdeniz, H. (2021). Bilim ve sanat merkezinde yaratıcı problem çözme çalışmaları: bir eylem araştırması [Yayımlanmamış Doktora Tezi]. Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Alpaslan, B. (2021). Disiplinler arası öğretim yaklaşımına göre hazırlanmış bilim etkinliklerinin 5.sınıf öğrencilerinin yaratıcı problem çözme becerilerine ve 21. yüzyıl becerilerine etkisi [Yayımlanmamış Yüksek lisans tezi]. Marmara Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Anderson, J., Wilson, K., Tully, D., and Way, J. (2019). “Can we build the wind powered car again?” Students’ and teachers’ responses to a new integrated STEM curriculum. Journal of Research in STEM Education, 5 (1), 20-39.
• Andrade HL (2019). A critical review of research on student self-assessment. Front. Educ. 4 (87). 10.3389/feduc.2019.00087
• Babaoğlu, M. (2019). 6. sınıf öğrencilerinin “Ay’ın evreleri” konusundaki algılarının incelenmesi [Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Necmettin Erbakan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
• Bal İncebacak, B., ve Ersoy, E. (2018). Ortaokul öğrencilerinin yaratıcı problem çözme becerileri. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 1–24. https://doi.org/10.17522/balikesirnef.437352
• Barak, M. (2017). Science teacher education in the twenty-first century: a pedagogical framework for technology-ıntegrated social constructivism. Research in Science Education, 47, 283- 303. https://doi.org/10.1007/s11165-015-9471-0
• Basadur, M., Graen, G., and Wakabayashi, M. (1990). Identifying individual differences in creative problem solving style. The Journal of Creative Behavior, 24 (2), 111-131. https://doi.org/10.1002/j.2162-6057.1990.tb00533.x
• Benli Özdemir, E., (2019). Animasyon destekli fen öğretiminin 6. sınıf öğrencilerinin güneş, dünya ve ay kavramları hakkındaki kavram yanılgılarının giderilmesine ve astronomiye yönelik tutuma etkisi. Başkent Üniversitesi Eğitim Dergisi, 6(1), 46-58.
• Bolat, A., Aydoğdu, R. Ü., Sağır, Ş. U., ve Değirmenci, S. (2014). 5. sınıf öğrencilerinin güneş, dünyave ay kavramları hakkındaki kavram yanılgılarının tespit edilmesi. Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi, 3(1), 218-229.
• Bülbül, E., İyibil, Ü. G., ve Şahin, Ç. (2013). Ortaokul 8. sınıf öğrencilerinin astronomi kavramıyla ilgili algılamalarının belirlenmesi. Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi, 2(3), 170-179.
• Büyüköztürk Ş., Çakmak E. K., Akgün Ö. E., Karadeniz Ş. ve Demirel F. (2011). Bilimsel araştırma yöntemleri (8. Baskı). Pegem Akademi.
• Chi, M.T.H., Glaser, R., and Fart, M. (1988). The nature of expertise. Hillsdale, NJ: Eribaum. Creswell, J.W. (2007). Qualitative inquiry & research design: Choosing among five traditions. California: SAGE.
• Çelik, M. (2016). Yer kabuğunun gizemi ünitesinde gems yaklaşımına dayalı öğrenme ortamlarının etkililiğinin değerlendirilmesi. [Yayımlanmış Yüksek Lisans Tezi]. Recep Tayip Erdoğan Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Rize.
• Çepni, S., (2007). Araştırma ve proje çalışmalarına giriş, Pegem Yayıncılık.
• Darling-Hammond, L., Flook, L., Cook-Harvey, C., Barron, B., and Osher, D. (2020). Implications for educational practice of the science of learning and development. Applied Developmental Science, 24(2), 97-140. https://doi.org/10.1080/10888691.2018.1537791
• Demirci, C. (2014). Sistematik yaratıcı problem çözme etkinliklerinin ilköğretim 7.sınıf öğrencilerinin ışık konusundaki kuramsal, deneysel ve günlük yaşam problemlerini çözmelerine etkisi [Yayımlanmamış doktora tezi]. Marmara Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Diker, E. (2019). Sekizinci sınıf öğrencilerinin TIMSS fen sonuçlarının 21.yy beceri düzeyleri ve bazı değişkenler açısından incelenmesi. [Yayınlanmış yüksek lisans tezi]. Marmara Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Duncker, K. (1945), “On problem solving”, Psychological Monographs, 58(3) (Whole No. 270).
• Güngen, S. (2019). Astronomi ve uzay bilimleri temelli uygulamalarla hazırlanan STEM kampları. [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
• Hmelo-Silver, C.E. (2004). Problem-based learning: What and how do students learn? Educational Pyschology Review, 16 (3), 235–266.
• Isaksen, S. G., Dorval, K. B., and Treffinger, D. J. (2011). Creative approaches to problem solving: A framework for innovation and change (Thousand Oaks).
• Isaksen, S. G., and Treffinger, D. J. (2004). Celebrating 50 years of reflective practice: Versions of creative problem solving. Journal of Creative Behavior, 38(2), 75–101
• İslim, Ö.F. (2009). Bilgi ve iletişim teknolojileri dersinin SCAMPER (yönlendirilmiş beyin fırtınası) tekniğine göre işlenmesinin öğrencilerin yaratıcı problem çözme becerilerine ve akademik başarılarına etkisi. [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Jacobs, H.H. (1989). The growing need for interdisciplinary curriculum content. H.H. Jacobs (Ed.), Interdisciplinary eurrieulum: Design and implementation. Alexandria, VA: ASCD.
• Jonassen, D. H. (2000). Toward a design theory of problem solving. Educational Technology Research and Development, 48, 63-85. https://doi.org/10.1007/BF02300500
• Kalkan, H., ve Kiroglu, K. (2007). Science and nonscience students' ideas about basic astronomy concepts in preservice training for elementary school teachers. Astronomy Education Review, 6(1), 35-50.
• Kandemir, M.A. (2006). Ortaöğretim fen ve matematik alanları matematik eğitimi öğretmen adaylarının yaratıcılık eğitimi hakkındaki görüşleri ve yaratıcı problem çözme becerilerinin incelenmesi. [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir.
• Kara, F. ve Kefeli N. (2019). Ortaokul beşinci sınıf öğrencilerinin Güneş, Dünya ve Ay konularına yönelik algıları. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 13(2), 1000-1014.
• Kartal Taşoğlu, A. (2015). Manyetizma konularının öğrenimine probleme dayalı öğrenme yaklaşımının etkilerinin incelenmesi [Yayımlanmamış doktora tezi]. Dokuz Eylül Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
• Kaufman, D. Moss, D., M., Osborn, T.A. (2003). Beyond the boundaries: a transdisciplinary approach to learning and teaching. Praeger. Westport, CT.
• Kılıç, Ç., ve Tanrıseven, İ. (2016). The correlations between self-regulated learning strategies and motivational beliefs and non-standard word problem solving. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 12(1). Kuhn, D. (2005). Education for thinking. Harvard University Press.
• Lesh, R., ve Zawojewski, J. S. (2007). Problem solving and modeling. In F. Lester (Ed.), Second handbook of research on mathematics teaching and learning (pp. 763–804). Charlotte, NC: Information Age. Mansilla, V. B., and Duraising, E. D. (2007). Targeted assessment of students' interdisciplinary work: An empirically grounded framework proposed. The Journal of Higher Education, 78(2), 215-237.
• Mayer, R.E. (1990), “Problem solving”, in M. W. Eysenck (ed.), The Blackwell Dictionary of Cognitive Psychology, Basil Blackwell, Oxford, pp. 284-288.
• Mayer, R. E. (1992). Thinking, problem solving, cognition. W H Freeman/Times Books/ Henry Holt & Co.
• MEB (2005). İlköğretim fen ve teknoloji dersi öğretim programı. Ankara: Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
• MEB (2013). İlkokul ve ortaokul fen bilimleri dersi öğretim programı. Ankara: Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
• MEB, (2018). Fen bilimleri dersi öğretim programı (İlkokul ve Ortaokul 3, 4, 5, 6, 7 ve 8. sınıflar). Ankara: Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
• Mercan, F. Ç. ve Tekbıyık, A. (2022). Disiplinlerarası Beceriler. Ayvacı, H. Ş. ve Ergun, M. (Ed.), Disiplinlerarası Fen Öğretimi (s. 27-47) içinde. Pegem Akademi.
• National Research Council (NRC). (2012). Education for life and work: Developing transferable knowledge and skills in the 21st century. J.W. Pellegrino and M.L. Hilton (Eds.), Washington, DC: The National Academies Press.
• OECD (2013). PISA 2012 assessment and analytical framework: mathematics, reading, sci- ence,problem solving and financial literacy. OECD Publishing.
• Oğuz, M. (2002). İlköğretim fen bilgisi dersinde yaratıcı problem çözme yönteminin başarıya ve tutuma etkisi. [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Hacettepe Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Ankara.
• Olgun, E. (2012). Bir yaygın öğrenme programının ilköğretim öğrencilerinin yaratıcı problem çözme becerilerine katkısı üzerine bir örnek olay çalışması. [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Özçelik, C. (2015). Disiplinler arası öğretim yaklaşımına dayalı hazırlanan öğreti etkinliklerinin, öğrencilerin geometrik cisimlerin hacimleri konusundaki akademik başarılarına ve problem çözme becerilerine etkisi [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Bartın Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Bartın.
• Özkök, A. (2004). Disiplinler arası yaklaşıma dayalı yaratıcı problem çözme öğretim programının yaratıcı problem çözme becerisine etkisi. [Doktora tezi]. https://tez.yok.gov.tr sayfasından erişilmiştir.
• Paf, M. (2019). Ortaokul öğrencilerinin bilişimsel düşünme becerileri ile yaratıcı problem çözme becerileri arasındaki ilişki [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Aydın Adnan Menderes Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Aydın. Panadero, E., Jonsson, A., and Strijbos, J. W. (2016). “Scaffolding self-regulated learning through self-assessment and peer assessment: guidelines for classroom implementation,” in Assessment for Learning: Meeting the Challenge of Implementation, eds D. Laveault and L. Allal (New York, NY: Springer), 311–326. doi: 10.1007/978-3-319-39211-0_18
• Pannells, C. T. (2010). The effects of training preservice teachers in creative problem solving and classroom management. University of Oklohoma.
• Perkins, D. N. (1989). Selecting fertile themes for ıntegrated learning, ınterdisciplinary curriculum: design and implementation. Alexandria.
• Soylu, Y. ve Soylu, C. (2006). Matematik derslerinde başarıya giden yolda problem çözmenin rolü. Eğitim Fakültesi Dergisi, 7 (11). 97-111.
• Sütlüoğlu Dursun, R. (2019). 5. sınıf güneş, dünya ve ay ünitesine yönelik ortak bilgi yapılandırma modeline dayalı öğretim materyalinin geliştirilmesi ve değerlendirilmesi. [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Rize.
• Sweller, J., Ayres, P., and Kalyuga, S. (2011). measuring cognitive load. in cognitive load theory (pp. 71-85). Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-8126-4_5
• Taşcan, M. (2019). Astronomi eğitimi üzerine geliştirilen fen etkinliklerinin 5.sınıf öğrencilerinin uzamsal becerileri ve akademik başarıları üzerine etkisi. [Yayımlanmamış Doktora Tezi]. İnönü Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Malatya.
• Tekbıyık, A., Baran Bulut, D., ve Sandalcı, Y. (2022). Effects of a summer robotics camp on students’ STEM career interest and knowledge structure. Journal of Pedagogical Research, 6(2), 91- 109. https://dx.doi.org/10.33902/JPR.202212606
• Toraman, Ç. (2017). Lise öğrencilerinin yaratıcı çözü elde etme düzeyleri: istatistiksel söylem analizi. [Yayınlanmamış Doktora Tezi]. Eskişehir Osman Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir.
• Totan, T. ve Kabasakal H. (2012). The effect of problem solving skills training on the social and emotional learning needs and abilities of 6th grade students. İlköğretim Online (Elektronik), 11(3), 813-828. Turgut, M. F. ve Baykul, Y. (2010). Eğitimde ölçme ve değerlendirme. Pegem Akademi.
• Treffinger, D.J., Isaksen, S.G., and Brian Stead-Dorval, M.S. (2006). Creative Problem Solving: An Introduction (4.). Prufrock Press Inc.
• Ürey, M. (2022). Disiplinlerarası fen öğretimine giriş. Ayvacı, H. Ş. ve Ergun, M. (Ed.), Disiplinlerarası fen öğretimi (s.1-14). Pegem Akademi.
• Van Hooijdonk, M., Mainhard, T., Kroesbergen, E. H., and Van Tartwijk, J. (2023). Creative problem solving in primary school students. Learning and Instruction, 88, 101823.
• Wei, W. J. and Lee, L. C. (2015). Interactive technology for creativety in early chilhood education. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) 75(3), 121–126
• Yair, Y., Schur, Y., and Mintz, R. (2003). A "thinking journey" to the planets using scientific visualization technologies: implications to astronomy education. Journal of Science Education and Technology, 12(1), 43-49. https://doi.org/10.1023/A:1022538412557
• Yeldan, İ. (2016). Sistematik yaratıcı problem çözme etkinliklerinin, ortaokul 6. sınıf öğrencilerinin kuvvet ve hareket konusundaki akademik başarılarına, yaratıcı problem çözme becerilerine etkisi [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Marmara Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Yıldız, D, Özkaral, T, ve Yavuz, M. (2017). Türkçe-teknoloji-sanat-sosyal bilgiler (2t2s): Bütünleşik öğrenme uygulaması. Journal of Education and Future (12), 117. https://dergipark.org.tr/tr/pub/jef/issue/30777/332810