Biyoloji Eğitiminde Araştırmaya Dayalı Öğretim Stratejisinin Öğrenme Çıktılarına Etkileri Üzerine Sistematik Literatür Taraması

Abstract

Bu araştırmanın amacı biyoloji eğitiminde araştırmaya dayalı öğretim stratejisinin (ADÖS) ortaöğretim öğrencilerinin öğrenme çıktıları üzerine etkilerini inceleyen çalışmaları sistematik bir literatür taraması yaparak incelemek ve çalışmaların yöntem niteliklerini bu çalışma kapsamında uyarlanan makale değerlendirme ölçütüne göre değerlendirmektir. Bu amaç kapsamında EBSCOhost, Australian Education Index, Wiley Online Library ve TR Dizin veri tabanlarına erişilmiştir. Toplam 452 makale veri havuzuna alınmış olup, 14 makale nihai inceleme sürecine dahil edilmiştir. İncelenen makaleleri değerlendirmek amacıyla makale değerlendirme formu iki farklı çalışmadan uyarlanarak geliştirilmiştir. Yapılan sistematik literatür taraması sonucunda, yapılan çalışmalarda ortaöğretim biyoloji eğitiminde ADÖS’ün, öğrencilerin konu ile ilgili öğrenmelerini, üst bilişsel becerilerini, eleştirel düşünme becerilerini, analitik düşünme becerilerini, kavramsal anlamalarını, bilimsel akıl yürütme becerilerini, gözlem becerilerini, bilimsel süreç becerilerini, duyuşsal becerilerini, takım çalışması yapabilme ve öğrenmeleri üzerinde denetim geliştirme gibi farklı alanlardaki öğrenme becerilerini geliştirdiği ve ayrıca araştırmaya dayalı biyoloji öğretiminin bilginin kalıcılığına da olumlu etkisi olduğu gözlenmiştir. Bu makalede tanımlanan metodolojik sınırlılıklar çerçevesinde ve yapılan çalışma içeriklerinin analizi sonucunda ileride yapılacak ADÖS ile biyoloji öğretimi içeren çalışmalarda istatistiksel önem ile birlikte etki büyüklüğünün rapor edilmesi ve uygulama basamaklarının detaylandırılması önerilmiştir.

Keywords

• Araştırmaya dayalı öğretim
• Biyoloji eğitimi
• Ortaöğretim
• Öğrenme çıktısı

A Systematic Literature Review about the Effect of Inquiry-Based Biology Teaching on the Students’ Learning Outcomes

Abstract

This study aims to conduct a systematic literature review about the articles that examine the effects of inquiry-based biology teaching on high school students' learning outcomes and investigate the methodological quality of studies according to the revised quality assessment tool. EBSCOhost, Australian Education Index, Wiley Online Library, and TR Dizin were accessed to conduct a systematic literature review. A total of 452 articles were included in the data set, and finally, 14 articles were systematically reviewed. The quality assessment tool was developed by revising tools to examine the methodological quality of the included studies. This review identified that inquiry-based biology teaching positively affects metacognitive skills, critical thinking skills, analytical thinking skills, conceptual understanding, scientific reasoning skills, observation skills, scientific process skills, affective skills, collaborative working skills, and self-control skills of high school students. Moreover, inquiry-based biology teaching improves the long-term retention of knowledge. According to the methodological limitations identified in this study, it is suggested that in future research studies that involve inquiry-based biology teaching, statistical significance with effect size and step by step explanation of educational intervention should be given.

Keywords

• Inquiry-based teaching
• Biology education
• High school
• Learning outcome

References

1. Akkaya, M. (2019). Araştırma sorgulamaya dayalı öğretimin bilimsel süreç becerilerine etkisi: Ulusal düzeyde bir meta analiz çalışması (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Ağrı İbrahim Çeçen Üniversitesi, Ağrı.
2. Aktamış, H., Hiğde, E. ve Özden, B. (2016). Effects of the inquiry-based learning method on students’ achievement, science process skilss and attitudes towards science: A meta analysis science. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 13(4), 248-261.
3. Altunsoy, S. (2008). Ortaögretim biyoloji ögretiminde arastırmaya dayalı ögrenme yaklasımının ögrencilerin bilimsel süreç becerilerine, akademik başarılarına ve tutumlarına etkisi. (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Selçuk Üniversitesi, Konya.
4. Anifatussholihah, A., Utami, N. R., & Subekti, N. (2018). The influence of guided inquiry learning using flash based invertebramedia on the senior high school students’ learning achviement. Journal of Biology Education, 7(2), 137-143.
5. Bilir, U. (2015). Fen bilimleri öğretiminde araştırma ve sorgulamaya dayalı öğrenme sürecinin öğrencilerin akademik başarısına etkisi (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Uludağ Üniversitesi, Bursa.
6. Blanchard, M. R., Southerland, S. A., Osborne, J. W., Sampson, V. D., Annetta, L. A., & Granger, E. M. (2010). Is inquiry possible in the light of accountability?:A quantitative comparison of the relative effectiveness of guided inquiry and verification laboratory instrcution. Science Education, 94(4), 577-616.
7. Boğar, Y. (2019). Literature review on inquiry-based learning in science education. International Journal of Science and Education, 1(2), 91-118.
8. Can-Şen, H. (2010). An aptitude treatment interaction study: the effect of inquiry-based instruction and lecture instruction on high school students’ physics achievement (Yayımlanmamış doktora tezi). Ortadoğu Teknik Üniversitesi, Ankara.

9. Chan, K. Y. K., Yang, S., Maliska, M. E., & Grünbaum, D. (2012). An interdisciplinary guided inquiry on estuarine transport using a computer model in high school classrooms. The American Biology Teacher, 7(1), 26-33.
10. Cin, M. (2018). Yenilikçi fen deneyleriyle sorgulamaya dayalı öğrenmenin öğrencilerin kavramsal anlama düzeylerine, epistemolojik inançlarına ve fen bilimleri dersine yönelik tutumlarına etkisi (Yayımlanmamış doktora tezi). Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir.
11. Cipriani, A. & Geddes, J. (2003). Comparison of systematic and narrative reviews: the example of the atypical antipsychotics. Epidemiologia e Psichiatria Sociale, 12, 146–154.
12. Cochrane Handbook for Systematic Reviews of Interventions (2020). Temmuz 2020 tarihinde https://training.cochrane.org/cochrane-handbook-systematic-reviews-interventions adresinden erişildi.
13. Çakıcı, Ş. (2019). İnsanda dolaşım sistemi kavramlarının öğretiminde sorgulama temelli öğrenme yönteminin öğrencilerin öğrenme ürünlerine etkisi (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). On Dokuz Mayıs Üniversitesi, Samsun.
14. Çamlıbel, D. (2018). Fen bilimleri öğretiminde etkileşimli tahta destekli araştırma sorgulamaya dayalı öğretim uygulamalarının etkililiği (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Kırıkkale Üniversitesi, Kırıkkale.
15. Çeliksöz, M. (2012). Farklı düzeylerdeki sorgulayıcı-araştırmaya dayalı öğretim yöntemlerinin ilköğretim öğrencilerinin başarı, tutum, bilimsel süreç becerisi ve bilgi kalıcılıklarına etkileri (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Trakya Üniversitesi, Edirne.
16. Çıtak, H. (2016). Rehberli araştırma ve sorgulamaya dayalı fen öğretiminin çeşitli değişkenler açısından incelenmesi (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Aksaray Üniversitesi, Aksaray.
17. Dal, Ö. (2019). The effect of inquiry based instruction on the self-efficacy and achievement of sixth grade science students (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Yeditepe Üniversitesi, İstanbul.
18. Davis, J., Mengersen, K., Bennett, S., & Mazerolle, L. (2014). Viewing systematic reviews and meta-analysis in social research through different lenses. Springer Plus, 3(511). Erişim adresi: https://springerplus.springeropen.com/articles/10.1186/2193-1801-3-511
19. Deliktaş, A., Kabukcuoğlu, K. ve Kış, A. (2016). Hemşirelikte meta-analiz uygulama süreci: Metodolojiye yönelik bir rehber. International Journal of Human Sciences, 13(1), 1906-1925.
20. Demirel, Ö. (2015). Öğretim ilke ve yöntemleri: Öğretme sanatı (25. Baskı) Ankara: Pegem Akademi.
21. Duran, M. (2015). Araştırmaya dayalı öğrenme yaklaşımına dayalı etkinliklerin öğrencilerin sorgulayıcı öğrenme becerileri üzerine etkisi, The Journal of Academic Social Science Studies, 32, 399-420.
22. Duran, M. ve Dökme, İ. (2018). Araştırmaya dayalı öğrenme yaklaşımının kavramsal anlama düzeyi ve bazı öğrenme çıktıları üzerine etkisi. Trakya Eğitim Dergisi, 8(3), 545-563.
23. Ebren-Ozan, C. (2018). Fen eğitiminde rehberli sorgulamaya dayalı öğrenmenin etkisi (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Amasya Üniversitesi, Amasya.
24. Effective Public Health Practice Project. (1998). Quality assessment tool for quantitative Studies. Temmuz 2020 tarihinde https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK378949/ adresinden erişildi.
25. Fan, X. (2001). Statistical significance and effect size in education research: Two sides of a coin. The journal of educational research, 94(5), 275-282.
26. Furtak, E. M., Seidel, T., Iverson, H., & Briggs, D. C. (2012). Experimental and quasi-experimental studies of inquiry-based science teaching: A meta-analysis. Review of Journal Research, 82(3), 300-329.
27. Gersten, R., Fuchs, L. S., Compton, D., Coyne, M., Greenwood, C., & Innocenti, M. S. (2005). Quality indicators for group experimental and quasi-experimental research in special education. Exceptional Children, 71(2), 149-164.
28. Göreci-Keskin, Ö. (2019). Araştırma sorgulama yoluyla öğrenmenin öğrencinin fizik dersindeki akademik başarısı ve epistemolojik inançları üzerine etkisi (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Marmara Üniversitesi, İstanbul.
29. Gül-Kırıcı, M. (2019). Fetemm destekli araştırma sorgulamaya dayalı öğrenme yaklaşımının 7. sınıf öğrencilerinin kavramsal anlama ve bilimsel yaratıcılıkları üzerine etkisi (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Van.
30. Kai, L. S., Qun, X., Mingxia, J., & Mui, S. W. W. Analysis of tools for the critical appraisal of educational research. Haziran 2020 tarihinde https://www.srhe.ac.uk/conference2014/abstracts/0082.pdf adresinden erişildi.
31. Kaplan-Parsa, M. (2016). İşbirlikli sorgulamaya dayalı öğrenme ortamının yaratıcı düşünmeye, sorgulayıcı öğrenme becerilerine, fen ve teknoloji dersine yönelik tutuma etkisi (Yayımlanmamış doktora tezi). Marmara Üniversitesi, İstanbul.
32. Karaçam, Z. (2013). Sistematik derleme metodolojisi: Sistematik derleme hazırlamak için bir rehber. Dokuz Eylül Üniversitesi Hemşirelik Yüksekokulu Elektronik Dergisi, 6(1), 26-33.
33. Keçeci, G. (2014). Araştırma ve sorgulamaya dayalı fen öğretiminin öğrencilerin bilimsel süreç becerilerine ve tutumlarına etkisi (Yayımlanmamış doktora tezi). Fırat Üniversitesi, Elazığ.
34. Kmet, L. M., Lee, R. C., & Cook, L. S. (2004). Standard quality assessment criteria for evaluating primary research papers from a variety of fields. Temmuz 2020 tarihinde https://www.ihe.ca/advanced-search/standard-quality-assessment-criteria-for-evaluating-primary-research-papers-from-a-variety-of-fields adresinden erişildi.
35. Korkman, N. (2018). Sorgulama temelli farklı öğretim yöntemlerinin öğrencilerin akademik başarısına etkisinin kıyaslanması: “kimyasal bağlar örneği” (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Bozok Üniversitesi, Yozgat.
36. Korkmaz, H. (2004). Fen ve teknoloji eğitiminde alternatif değerlendirme yaklaşımları. Ankara Yeryüzü yayınevi.
37. Kowasupat, C., Jittam, P., Sriwattanarothai, N., Ruenwongsa, P., & Panijpan, B. (2012). Development of an inquiry-based learning unit for enhancing high-school students’ understanding of animal social behavior. The International Journal of Learning, 18(10), 167-190.
38. Koyunlu-Ünlü, Z. (2015). Fen ve teknoloji dersinde araştırma-sorgulamaya dayalı öğrenmenin öğretim teknolojileri ile desteklenmesine yönelik bir eylem araştırması (Yayımlanmamış doktora tezi). Gazi Üniversitesi, Ankara.
39. Llewellyn, D. (2014). Inquire within: implementing inquiry-based science standards in grades 3-8. Thousand Oaks, CA: Corwin Press.
40. Mashur, M. A., Amin, M., & Lestari, U. (2018). Guided inquiry learning module with multimedia assisted on cell metabolism for XII grade of senior high school. Jurnal Pendidikan Sains, 6(39), 72-79.
41. Milli Eğitim Bakanlığı [MEB], (2018). Ortaöğretim biyoloji dersi öğretim programı. Haziran 2020 tarihinde http://mufredat.meb.gov.tr/ProgramDetay.aspx?PID=361 adresinden erişildi.
42. Miles, M. B. & Huberman, A.M. (1994). Qualitative data analysis : An expanded sourcebook. Calif: SAGE Publications.
43. Minner, D. D., Levy, A. J., & Century, J. (2010). Inquiry-based science instruction-what is it and does it matter? Results from a research synthesis years 1984 to 2002. Journal of Research in Science Teaching, 47(4), 474-496.
44. Moebius-Clune, B. N., Elsevier, I. H., Crawford, B. A., Trautmann, N. M., Schindelbeck, R. R., & van Es, H. M. (2011). Moving authentic soil research into high school classrooms: Student engagement and learning. Journal of Natural Resources and Life Sciences Education, 40, 102-113.
45. Morrison, j. M., Sullivan, F., Murray, E., & Jolly, B. (1999). Evidence-based education: development of an instrument to critically appraise reports of educational interventions. Medical Education, 33, 890-893.
46. Nash, M., Cox, P., & Prain, V. (2018). Learning biology through creative representation. Teaching Science, 64(4), 32-39.
47. National Research Center (2000). Inquiry and the national science education standards: A guide for teaching and learning. Washington, D.C.: National Academies Publications.
48. Nunaki, J. H., Damopolii, I., Kandowangko, N. Y., & Nusantari, E. (2019). The effectiveness of inquiry-based learning to train the students’ metacognitive skills based on gender differences. International Journal of Instruction, 12(2), 505-516.
49. Özkanbaş, M. (2018). 6. Sınıf maddenin tanecikli yapısı ünitesinin öğretiminde süreç odaklı rehberli sorgulamayla öğrenme yönteminin öğrencilerin akademik başarıları, sorgulayıcı öğrenme becerisi algıları ve mantıksa düşünme becerileri üzerine etkisi (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Çukurova Üniversitesi, Adana.
50. Özkarabacak, N. F. (2019). Farklı katılımcı grupların bilimsel düşünme niteliklerinden ve bilimsel süreç becerilerinden elektromanyetik dalgalar bağlamında ardışık sorgulama temelli etkinlikler yoluyla incelenmesi (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Muğla Sıtkı Kocaman Üniversitesi, Muğla.
51. Rahmat, I. & Chanunan, S. (2018). Open inquiry in facilitating metacognitive skills on high school biology learning: An inquiry on low and high academic ability. International Journal of Instruction, 11(4), 593-606.
52. Reiss, M. J., Millar, R., & Osborne, J. (1999). Beyond 2000: Science/biology education for the future. Journal of Biological Education, 33(2), 68-70.
53. Richardson, J. T. E. (2011). Eta squared and partial eta squared as measures of effect size in educational research. Educational Research Review, 6(2),135-147.
54. Rosadi, I., Maridi, M., & Sunarno, W. (2018). The effectiveness od process-oriented guided inquiry learning to improve students’ analytical thinking skilss on excretory system topic. Biosaintifika, 10(3), 684-690.
55. Sağdıç, M. (2018). Rehberli sorgulama öğretim modeline göre fen öğretiminin ortaokul öğrencileri üzerindeki etkisinin incelenmesi: kuvvet ve enerji ünitesi örneği (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Van.
56. Sahnaz, S., Harlita, H., & Ramli, M. (2018). Improving observing skills of high school students through guided inquiry model. International Journal of Pedagogy and Teacher Education, 2(1), 53-66.
57. Sarı, K. ve Şaşmaz-Ören, F. (2020). Araştırmaya dayalı öğrenme stratejisinin öğrencilerin akademik başarılarına etkisi: Bir meta analiz çalışması. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 35(3), 540-555.
58. Saunders-Stewart K. S., Gyles, P. D. T., & Shore, B. M. (2012). Student outcomes in inquiry instruction: A literature-derived inventory. Journal of Advanced Academics, 23(1), 5-31.
59. Saylan-Kırmızıgül, A. (2019). Fen eğitiminde bilgisayar destekli, etkinlik temelli ve sorgulamaya dayalı öğretim yaklaşımlarının karşılaştırılması (Yayımlanmamış doktora tezi). Erciyes Üniversitesi, Kayseri.
60. Schramm, J. W., Jin, H., Keeling, E. G., Johnson, M., & Shin, H. J. (2018). Improved student reasoning about carbon-transforming processes through inquiry-based learning activities derived from an empirically validated learning progression. Research in Science Education, 48, 887-911.
61. Snyder, H. (2019). Literature review as a research methodology: An overview and guidelines. Journal of Business Research, 104, 333-339.
62. Sung, Y. T., Lee, H. Y., Yang, J. M., & Chang, K. E. (2019). The quality of experimental designs in mobile learning research: A systemic review and self-improvement tool. Educational Research Review, 28. Erişim adresi: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1747938X18300757
63. Suwono, H., Susanti, S., & Lestari, U. (2017). Guided inquiry facilitated blended learning to improve metacognitive and learning outcome of high school students. Journal of Physics: Conference Series, 824. doi: 10.1088/1742-6596/824/1/012068 sceicne
64. Şahintepe, S. (2018). Sorgulamaya dayalı öğrenme yaklaşımının öğrencilerin üst biliş farkındalıklarına ve bilimsel süreç becerilerine etkisi (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Afyon Kocatepe Üniversitesi, Afyonkarahisar.
65. Taber, K. (2019). Experimental research into teaching innovations: responding to methodological and ethical challenges. Studies in Science Education, 55(1), 69-119.
66. Tekin, G. (2019). 7. Sınıf fen bilimleri dersinde araştırma sorgulama temelli etkinliklerin öğrencilerin akademik başarılarına, tutumlarına ve bilimsel süreç becerilerine etkisi (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Aksaray Üniversitesi, Aksaray.
67. The Critical Appraisals Skills Programme [CASP] (2004). CASP appraisal checklists. Temmuz 2020 tarihinde https://casp-uk.net/casp-tools-checklists/ adresinden erişildi.
68. Thoron, A. C. & Myers, B. E. (2012). Effects of inquiry-based agriscience instruction on student scientific reasoning. Journal of Agricultural Education, 53(4), 156-170.
69. Torraco, R. J. (2005). Writing integrative literature reviews: Guidelines and examples. Human Resource Development Review, 4(3), 356-367.
70. Varlı, B. (2018). Araştırma sorgulamaya dayalı öğrenme yaklaşımının fen başarısı, sorgulama, üst biliş ve öz düzenleme becerilerine etkisi (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Amasya Üniversitesi, Amasya.
71. Wells, G. A., Shea, B., O’connel, D., Peterson, J., Welch, V., Losos, M., & Tugwell, P. (2015). Newcastle-Ottawa Scale (t.y) The Newcastle-Ottawa Scale (NOS) for assessing the quality of nonrandomised studies in meta-analyses. Temmuz 2020 tarihinde http://www.ohri.ca/programs/clinical_epidemiology/oxford.asp adresinden erişildi.
72. Whittemore, R. & Knafl, K. (2005). The integrative review: updated methodology. Methodogical Issues in Nursing Research, 52(5), 546-553.
73. Yerlikaya, A. (2019). 7. sınıf vücudumuzdaki sistemler ünitesinin araştırma sorgulama temelli öğreniminin programdaki öğrenme alanlarına etkisi (Yayımlanmamış doktora tezi). On Dokuz Mayıs Üniversitesi, Samsun.
74. Yıldırım, A. (2012). Rehberli sorgulama deneylerinin bilimsel süreç becerilerinin kazandırılmasına, başarıya ve kavramsal değişime etkisi (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Ortadoğu Teknik Üniversitesi, Ankara.
75. Zohrabi, M. (2013). Mixed method research: Instruments, validity, reliability and reporting findings. Theory and Practice in Language Studies, 3(2), 254-262.