The Effect of Out-of-School Learning Environments on Students’ Understandings of the Nature of Science and Their Views of These Environments

Abstract

This study aimed to investigate the effects of activities carried out in out-of-school learning environments in teaching the systems in our body and health unit in the 6th-grade science course on students’ understanding of the nature of science. Another aim is to gather the student’s views about the out-of-school learning environments they use in their lessons while learning the related unit topics. For these purposes, 32 students studying at a public secondary school located in a district of a province in the Western Black Sea Region in the second semester of the 2021-2022 academic year formed the study group of the research. The mixed method sequential explanatory design was used. We collected quantitative research data with the Understanding the Nature of Science Scale and qualitative data with the Semi-Structured Interview Form. As a result of the data analysis, we detected a statistically significant difference in the understanding of the nature of the science of the students in the experimental group, where lessons supported by activities in out-of-school learning environments were taught, compared to the students in the control group. According to the data obtained from the semi-structured interview form applied to eight students selected from the experimental group to support the quantitative data, the majority of the students stated that they learned many subjects, they found the lesson more enjoyable, they had no difficulty in understanding the concepts, and they were happy to be in out-of-school learning environments. It is recommended that science teachers benefit more from out-of-school learning environments.

Keywords

• Out-of-school learning environment
• Understanding the nature of science
• Science teaching
• Sequential explanatory design

Okul Dışı Öğrenme Ortamlarının Öğrencilerin Bilimin Doğası Anlayışlarına Etkisi ve Bu Ortamlar Hakkındaki Görüşleri

Abstract

Bu araştırmada, 6. sınıf fen bilimleri dersi vücudumuzdaki sistemler ve sağlığı ünitesinin öğretiminde okul dışı öğrenme ortamlarıyla yürütülen etkinliklerin öğrencilerin bilimin doğası anlayışlarına etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Diğer bir amaç ise öğrencilerin ilgili ünite konularını öğrenirken derslerinde yararlandıkları okul dışı öğrenme ortamları hakkındaki görüşlerinin alınmasıdır. Bu amaçlar doğrultusunda, 2021-2022 eğitim-öğretim yılının ikinci döneminde Batı Karadeniz Bölgesi’nde bir ilin ilçesinde bulunan bir devlet ortaokulunda öğrenim gören 32 öğrenci araştırmanın çalışma grubunu oluşturmuştur. Araştırmada, nicel ve nitel araştırma yöntemlerinin bir arada kullanıldığı karma araştırma yönteminin bir çeşidi olan sıralı açıklayıcı desen kullanılmıştır. Araştırmanın nicel verileri, Bilimin Doğasını Anlama Ölçeği ile nitel verileri ise, Yarı Yapılandırılmış Görüşme Formu ile toplanmıştır. Verilerin analizi sonucunda, okul dışı öğrenme ortamlarında yapılan etkinliklerle destekli derslerin işlendiği deney grubu öğrencilerinin bilimin doğası anlayışlarında kontrol grubundaki öğrencilere kıyasla istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık tespit edilmiştir. Elde edilen nicel verileri desteklemek amacıyla, deney grubundan seçilen sekiz öğrenciye uygulanan yarı yapılandırılmış görüşme formundan elde edilen verilere göre ise, öğrencilerin çoğunluğu birçok konuyu öğrendiklerini, dersi daha eğlenceli bulduklarını, kavramları öğrenirken zorlanmadıklarını ve okul dışı öğrenme ortamlarında bulunmaktan mutlu olduklarını ifade etmişlerdir. Fen bilimleri öğretmenlerine daha çok okul dışı öğrenme ortamlarından yararlanmaları önerilmektedir.

Keywords

• Bilimin doğası anlayışı
• Fen öğretimi
• Okul dışı öğrenme ortamı
• Sıralı açıklayıcı desen

References

1. Akerson, V. L., & Hanuscin, D. L. (2007).Teaching nature of science through inquiry: Results of a 3-year professional development program. Journal of Research in Science Teaching, 44(5), 653-680. https://doi.org/10.1002/tea.20159
2. American Association for the Advancement of Science (AAAS). (1993). Benchmarks for science literacy. Oxford University Press.
3. Baki, A., & Gökçek, T. (2012). Karma yöntem araştırmalarına genel bir bakış. Elektronik Sosyal Bilimler Dergisi, 11(42), 1-21.
4. Bakioğlu, B. (2017). 5. sınıf vücudumuzun bilmecesini çözelim ünitesinin okul dışı öğrenme ortamı destekli öğretiminin etkililiği (Yayın No. 478691) [Doktora tezi, Amasya Üniversitesi]. YÖK. https://tez.yok.gov.tr
5. Bakioğlu, B., & Karamustafaoğlu, O. (2020). Okul dışı öğrenme ortamlarının öğretim sürecinde kullanımına yönelik öğrenci görüşleri. İnformal Ortamlarda Araştırmalar Dergisi, 5(1), 80-94.
6. Balım, A. G., Deniş-Çeliker, H., Türkoğuz, S., & Kaçar, S. (2013). The effect of reflections of science on nature project on students’ science process skills. Journal of Research in Education and Teaching, 2(1), 149-157.
7. Başkale, H. (2016). Nitel araştırmalarda geçerlik, güvenirlik ve örneklem büyüklüğünün belirlenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Hemşirelik Fakültesi Elektronik Dergisi, 9(1), 23-28.
8. Behrendt, M., & Franklin, T. (2014). A review of research on school field trips and their value in education. International Journal of Environmental and Science Education, 9(3), 235-245.

9. Belin, M. C. (2018). Formal learning in an informal setting: the cognitive and affective impacts of visiting a science center during a school field trip. Ph. D dissertation, Fayetteville, AR: University of Arkansas. Available at.
10. Bell, R. L., & Lederman, N. G. (2003). Understandings of the nature of science and decision-making in science and technology-based issues. Science Education, 87(3), 352-377. https://doi.org/10.1002/sce.10063
11. Best, J. W., & Kahn, J. V. (2017). Eğitimde araştırma yöntemleri. (M. Durmuşçelebi, Çev., O. Köksal, Ed.). Dizgi Ofset.
12. Bjønness, B., & Knain, E. (2018). Science teacher’s complex beliefs about the nature of scientific inquiry. Nordic Studies in Science Education, 14(1), 54-67. https://doi.org/10.5617/nordina.2676
13. Büyüköztürk, Ş. Kılıç-Çakmak, E. Akgün, Ö. E. Karadeniz, Ş., & Demirel. F. (2010). Bilimsel araştırma yöntemleri (6. Baskı). Pegem Yayıncılık.
14. Bybee, R. W. (1997). Achieving scientific literacy: From purposes to practices. Portsmouth, NH: Heineman.
15. Can-Coşar, N. S. (2019). Geri dönüşüm ve çevreye etkileri konusunda okul dışı öğrenme ortamları etkinliklerinin ilkokul öğrencilerinde farklı değişkenler açısından incelenmesi (Yayın No. 571785) [Yüksek lisans tezi, Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi]. YÖK. https://tez.yok.gov.tr
16. Carrier, S. J. (2009). The effects of outdoor science lessons with elementary school students on preservice teachers’ self-efficacy. Journal of Elementary Science Education, 21(2), 35-48. https://doi.org/10.1007/BF03173683
17. Chen, G., Xin, Y., & Chen, N. S. (2017). Informal learning in a science museum: Development and evaluation of a mobile exhibit label system with iBeacon technology. Educational Technology Research and Development, 65(3), 719-741. https://doi.org/10.1007/s11423-016-9506-x
18. Cohen, J. (1988). Statistical power analysis for the behavioral sciences (2nd Edition). Hillsdale, NJ: Erlbaum.
19. Creswell, J. W. (2012). Educational research: Planning, conducting, and evaluating quantitative and qualitative research. Pearson Education.
20. Creswell, J. W., & Clark, V. L. P. (2017). Designing and conducting mixed methods research. Sage publications.
21. Çebi, H. (2018). Farklı okul dışı öğrenme ortamlarının, öğrencilerin fen bilimleri dersine karşı ilgi ve tutumlarına etkisi (Yayın No. 519021) [Yüksek lisans tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi]. YÖK. https://tez.yok.gov.tr
22. Çiğdemoğlu, C., Tekeli, A., & Köse, F. (2019). Okul-dışı öğrenmeye yönelik öğretmen mesleki gelişim programından mentorlük desteği alan öğretmenin öğrencilerine yansıyan etkileri-Bir örnek olay çalışması. Kastamonu Eğitim Dergisi, 27(5), 2311-2330. https://doi.org/10.24106/kefdergi.3521
23. Çokluk, Ö., Şekercioğlu, G., & Büyüköztürk, Ş. (2014). Sosyal bilimler için çok değişkenli istatistik: SPSS ve LISREL uygulamaları (3. Baskı). Pegem Yayıncılık.
24. Damlı, V., Kızılcık, H. Ş., & Ünsal, Y. (2011). İnformal eğitime bir örnek. Beyaz perdedeki fizik. The 3rd International Congress of Educational Research, 4-7 May 2011, Girne-TRNC.
25. De Witt, J., & Osborne, J. (2007). Supporting teachers on science‐focused school trips: towards an integrated framework of theory and practice. International Journal of Science Education, 29(6), 685-710. https://doi.org/10.1080/09500690600802254
26. Demir, N., & Öner-Armağan, F. (2018). Okul dışı öğrenme ortamlarına yönelik fen bilgisi öğretmenlerinin görüşleri: Planetaryum. Journal of Social and Humanities Sciences Research (JSHSR), 5(30), 4241-4248. https://doi.org/10.26450/jshsr.861
27. Dönel-Akgül, G., & Arabacı, S. (2020). Okul dışı öğrenme ortamlarına yönelik fen bilgisi öğretmenlerinin görüşleri. Uluslararası Eğitim Araştırmacıları Dergisi, 3(2), 276-291.
28. Durel, E. (2018). Okul dışı fen etkinliklerinin fen bilimleri öğretmen ve öğretmen adayları ile öğrenciler üzerine etkileri (Yayın No. 516294) [Yüksek lisans tezi, Trakya Üniversitesi]. YÖK. https://tez.yok.gov.tr
29. Ede, D. (2019). Fen bilgisi öğretmen adaylarının okul dışı öğrenme deneyimlerinin farklı değişkenler açısından araştırılması (Yayın No. 645245) [Yüksek lisans tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi]. YÖK. https://tez.yok.gov.tr
30. Efe, H. (2019). Bilim merkezlerinin ortaokul öğrencilerinin bilimin doğasına yönelik algılarına etkisi (Yayın No. 549170) [Yüksek lisans tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi]. YÖK. https://tez.yok.gov.tr
31. Ekinci, S., Oktay, Ö., & Şen, A. İ. (2020). Mobil planetaryum etkinliği: Ortaokul öğretmenlerinin görüşlerinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 40(3), 827-852. https://doi.org/10.17152/gefad.761655
32. Erenoğlu, C. (2010). Doğada fen öğretiminin 5. sınıf öğrencilerinin bilimin doğası anlayışlarına etkisi (Yayın No. 264038) [Yüksek lisans tezi, Ege Üniversitesi]. YÖK. https://tez.yok.gov.tr
33. Erentay, N. (2013). Okul dışı doğa uygulamalarının 5. sınıf öğrencilerinin fene ilişkin bilgi, bilimsel süreç becerileri ve çevreye yönelik tutumlarına etkisi (Yayın No. 333886) [Yüksek lisans tezi, Akdeniz Üniversitesi]. YÖK. https://tez.yok.gov.tr
34. Gödek, Y., Polat, D., & Kaya, V. H. (2019). Fen bilgisi öğretiminde kavram yanılgıları. Kavram yanılgılarının tespiti-giderilmesi ve uygulamalı örnekler (5. Baskı). Pegem Yayıncılık.
35. Guba, E. G., & Lincoln, Y. S. (1982). Epistemological and methodological bases of naturalistic inquiry. Educational Communication and Technology Journal, 30(4), 233-252. https://doi.org/10.1007/BF02765185
36. Gürsoy, G. (2018). Fen öğretiminde okul dışı öğrenme ortamları. Electronic Turkish Studies, 13(11), 623-649. http://dx.doi.org/10.7827/TurkishStudies.13225
37. Hanuscin, D., & Hian, J. (2009). Critical incidents in the development of pedagogical content knowledge for teaching the nature of science: Insights from a mentor-mentee relationship. Paper presented at the 2009 meeting of ESERA, Istanbul, Türkiye.
38. House, T. J. (2019). Essential characteristics, learning, and knowledge sharing in K-12 environmental education partnerships: An exploratory study. Ph. D dissertation, Pepperdine University.
39. İnce, K., & Özgelen, S. (2015). Examination of nature of science studies in last ten years in terms of different variables. Mersin University Journal of the Faculty of Education, 11(2), 447-468.
40. İneç, T. (2023). Bilimin doğası ile ilgili doktora tezlerinin tematik içerik analizi (Yayın No. 788205) [Yüksek lisans tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi]. YÖK. https://tez.yok.gov.tr
41. Kalik, G. (2022). Okul dışı STEM etkinliklerinin BİLSEM öğrencilerinin STEM tutumu ve girişimcilik becerilerine etkisi (Yayın No. 761484) [Yüksek lisans tezi, Kırıkkale Üniversitesi]. YÖK. https://tez.yok.gov.tr
42. Karamustafaoğlu, O., & Ermiş, M. (2020). Biyoteknoloji konusunun okul dışı fen ortamında öğretimine yönelik öğrenci görüşleri. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Türk Dünyası Uygulama ve Araştırma Merkezi (ESTÜDAM) Eğitim Dergisi, 5(1), 92-114.
43. Kayabaş, B. T. (2019). Probleme dayalı okul dışı STEM etkinliklerinin öğrencilerin akademik başarılarına ve karar verme becerilerine etkisi (Yayın No. 600005) [Yüksek lisans tezi, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi]. YÖK. https://tez.yok.gov.tr
44. Khishfe, R. (2008). The development of seventh graders’ views of the nature of science. Journal of Research in Science Teaching, 45(4), 470-496. https://doi.org/10.1002/tea.20230
45. Kılıç, H. (2020). Okul dışı öğrenme ortamlarının 5. sınıf öğrencilerinin güneş, dünya ve ay ünitesine yönelik akademik başarı ve tutumlarına etkisi (Yayın No. 626913) [Yüksek lisans tezi, Kocaeli Üniversitesi]. YÖK. https://tez.yok.gov.tr
46. Laçin-Şimşek, C. (2011). Okul dışı öğrenme ortamları ve fen eğitimi. Laçin-Şimşek, C. (Ed.), Fen öğretiminde okul dışı öğrenme ortamları (1. Baskı) içinde (s. 1-23). Pegem Yayıncılık.
47. Lederman, N. G. (1992). Students’ and teachers’ conceptions about the nature of science: A review of the research. Journal of Research in Science Teaching, 29(4), 331-359. https://doi.org/10.1002/tea.3660290404
48. Lederman, N. G., Antink, A., & Bartos, S. (2014). Nature of science, scientific inquiry, and socio-scientific issues arising from genetics: A pathway to developing a scientifically literate citizenry. Science & Education, 23(2), 285-302. https://doi.org/10.1007/s11191-012-9503-3
49. 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. Online Submission, 1(3), 138-147.
50. Liu, S. Y., & Lederman, N. G. (2002). Taiwanese gifted students’ views of the nature of science. School Science and Mathematics, 102(3), 114-123. https://doi.org/10.1111/j.19498594.2002.tb17905.x
51. Matthews, M. (1994). Science teaching: The role of history and philosophy of science. Routledge.
52. MEB. (2018). Fen bilimleri dersi öğretim programı (İlkokul ve Ortaokul 3, 4, 5, 6, 7 ve 8. Sınıflar), Ankara.
53. MEB. (2019). Okul dışı öğrenme ortamları kılavuzu. Ankara: Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
54. Miles, M. B., & Huberman, A. M. (1994). Qualitative data analysis: An expanded sourcebook. SAGE Publications.
55. Miles, M. B., Huberman, A. M., & Saldana, J. (2020). Qualitative data analysis: A methods sourcebook (4th Edition). SAGE Puplications Inc.
56. National Research Council (NRC). (1996). National science education standards. National Academic Press.
57. National Science Teachers Association (NSTA). (1982). Science-technology-society: Science education for the 1980s. (An NSTA position statement) NSTA.
58. Nuhoğlu, H. (2011). Botanik bahçeleri. Laçin-Şimşek, C. (Ed.), Fen öğretiminde okul dışı öğrenme ortamları (s. 65-68). Pegem Yayıncılık.
59. Oktay, O. (2022). Investigating preservice teachers’ perspectives on out-of-school learning. Journal of Adventure Education and Outdoor Learning, 1-21. https://doi.org/10.1080/14729679.2022.2135118
60. Oktay, O., Avcı, Z., & Sen, A. I. (2022). An online astronomy activity embedded with REACT strategy for preservice primary school teachers. Physics Education, 57(6), 065005 https://doi.org/10.1088/1361-6552/ac832c
61. Okur, A. (2017). Fen eğitiminde hayvanat bahçelerine düzenlenen planlı bir gezinin öğrenme üzerine etkisi ve gezi süreciyle ilgili öğrenci görüşlerinin belirlenmesi (Yayın No. 494948) [Yüksek lisans tezi, Giresun Üniversitesi]. YÖK. https://tez.yok.gov.tr
62. Orion, N., & Hofstein, A. (1994). Factors that influence learning during a scientific field trip in a natural environment. Journal of Research in Science Teaching, 31(10), 1097-1119. https://doi.org/10.1002/tea.3660311005
63. Payne, M. R. (1985). Using the outdoors to teach science: A resource guide for elementary and middle school teachers. National Institute of Education (ED).
64. Pekin, M. (2021). Ortaokul öğretmenlerinin okul dışı çevrelere gezi düzenlemeye ilişkin öz yeterliklerinin farklı değişkenler açısından incelenmesi: Tokat ili örneği (Yayın No. 673828) [Yüksek lisans tezi, Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi]. YÖK. https://tez.yok.gov.tr
65. Sen, A. I., Ertas-Kılıc, H., Oktay, O., Ekinci, S., & Kadırhan, Z. (2021). Learning science outside the classroom: development and validation of the out-of-school learning environments perception scale. Journal of Outdoor and Environmental Education, 24(1), 19-36. https://doi.org/10.1007/s42322-020-00070-7
66. Shapiro, S. S., & Wilk, M. B. (1965). An analysis of variance test for normality (Complete samples). Biometrika, 52(3/4), 591-611. https://doi.org/10.2307/2333709
67. Sontay, G., & Karamustafaoğlu, O. (2018). The effect of out-of-school science learning environment on the understanding of the nature of the science of the 7th-grade students in secondary school. MOJES: Malaysian Online Journal of Educational Sciences, 6(4), 23-31.
68. Sontay, G., Tutar, M., & Karamustafaoğlu, O. (2016). Okul dışı öğrenme ortamları ile fen öğretimi hakkında öğrenci görüşleri: Planetaryum gezisi. İnformal Ortamlarda Araştırmalar Dergisi (İAD), 1(1), 1-24.
69. Şahin, M. (2019). Eğitime giriş. Eğitim ve öğretimle ilgili temel kavramlar (M. Şahin ve T. Aytaç, Ed.). Pegem Yayıncılık.
70. Şen, A. İ. (2019). Okul dışı öğrenme ortamları. Pegem Yayıncılık.
71. Taşkın-Can, B., & Şahin-Pekmez, E. (2008). İlköğretim yedinci sınıf öğrencilerine yönelik bilimin doğası ölçeğinin geliştirilmesi. E-Journal of New World Sciences Academy Social Sciences, 3(2), 296-306.
72. Thomas, G. (2010). Facilitator, teacher, or leader? Managing conflicting roles in outdoor education. Journal of Experiential Education, 32(3), 239-254. https://doi.org/10.1177/105382590903200305
73. URL-1. (2022). https://fenitay.files.wordpress.com/2009/02/13-nitel-arastirmada-gecerlik-ve-güvenirlik.pdf adresinden 01.06.2022 tarihinde erişilmiştir.
74. Ünlütürk, A. Ö. (2022). Ters yüz öğrenme ile yapılandırılmış okul dışı fen eğitiminin etkililiğinin çeşitli değişkenler bakımından incelenmesi (Yayın No. 711010) [Yüksek lisans tezi, Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi]. YÖK. https://tez.yok.gov.tr
75. Vesterinen, V. M., & Aksela, M. (2013). Design of chemistry teacher education course on nature of science. Science & Education, 22(9), 2193-2225. https://doi.org/10.1007/s11191-012-9506-0
76. Won, S. J., & Han, S. (2010). Out-of-school activities and achievement among middle school students in the US and South Korea. Journal of Advanced Academics, 21(4), 628-661. https://doi.org/10.1177/1932202X1002100404
77. Yıldırım, A., & Şimşek, H. (2018). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri (11. Baskı). Seçkin Yayıncılık.
78. Yücel, M., & Babuş, D. (2005). Doğa korumanın tarihçesi ve Türkiye’deki gelişmeler. Doğu Akdeniz Ormancılık Araştırma Müdürlüğü Doğa Dergisi, 11, 151-175.