A Study on the Development of Mental Models: Space Concept

Abstract

Abstract.

Models are scientific and mental activities which are designed to facilitate understanding of complex events, situations, phenomena and systems by students. In addition to be a simplified representation of an idea, an object, an event, a process, a system or a term; models are scholastics tools that provide convenience to conceptualize objects, events, ideas or systems and to understand abstract terms that is hard to be understood. In this study, it is aimed to determine the mental models of the primary school students for the concept of space and to investigate the change according to the class level. In the study in which latitudinal study model was used, a total of 113 participants from various levels of a primary school were asked a question about the concept of space and students were asked to make explanatory writings and drawings about these concepts. As a result of qualitative analysis of the obtained data, 4 themes emerged which are earth-like space model; the celestial space model; the cavity space model and the realistic space model. The findings of the research show that students at different levels have different mental models with regard to different meanings about the concept of space. It is seen that while concrete concepts construct the mental models of the pre-school and the second-year students, students in higher levels have included abstract concepts in their mental models.

Keywords

• Mental models,astronomy education,primary school students.

Zihinsel Modellerin Değişimine Yönelik Bir Çalışma: Uzay Kavramı

Abstract

Öz. Modeller, karmaşık görünen olay, durum, olgu ve sistemlerin daha kolay anlaşılmasını sağlamak amacıyla oluşturulan bilimsel ve zihinsel etkinliklerdir. Bir fikrin, nesnenin, olayın, sürecin, sistemin veya bir kavramın basitleştirilmiş bir temsili olmakla birlikte; nesneler, olaylar, fikirler veya sistemlerin zihinde daha kolay bir şekilde canlandırılmasını ve anlaşılması zor soyut kavramların daha anlaşılır olmasını sağlayan eğitsel araçlardır. Bu araştırmada okulöncesi çocuklarının ve ilkokul öğrencilerinin uzay kavramına yönelik zihinsel modellerinin belirlenmesi ve sınıf düzeyine göre gösterdiği değişimin incelenmesi amaçlanmıştır. Gelişimsel araştırma yöntemlerinden enlemsel çalışma modelinin kullanıldığı çalışmada, bir ilkokulun çeşitli kademelerinden toplam 113 katılımcıya uzay kavramına yönelik bir soru yöneltilmiş ve öğrencilerden bu kavrama ilişkin açıklayıcı yazılar yazmaları ve çizimler yapmaları istenmiştir. Elde edilen verilerin içerik analizi sonucu yer zeminli zihinsel model, gök cisimli zihinsel model, boşluklu zihinsel model ve gerçeğe yakın zihinsel model olmak üzere 4 tema ortaya çıkmıştır.  Araştırma bulguları farklı kademedeki öğrencilerin uzay kavramına ilişkin farklı zihinsel modellere sahip olduklarını göstermektedir. Okul öncesi ve ikinci sınıf öğrencilerinin zihinsel modellerini somut kavramlar oluştururken, daha üst kademelerdeki öğrencilerin zihinsel modellerinde soyut kavramlara yer verdikleri görülmüştür. Çalışma sonucunda güncellenen fen bilimleri dersi öğretim programı çerçevesindeki yenilikler kapsamında yeni araştırmalar yapılması, uzay kavramına ilişkin başka kademelerdeki bireylerin zihinsel modellerinin incelenmesi önerilmiştir. 

Keywords

• Zihinsel modeller,uzay kavramı,astronomi,fen bilgisi

References

1. Aksan, Z. ve Çelikler, D. (2017). Okul öncesi çocuklara astronomi eğitimi: uzay ve gezegenler. Kafkas Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 20, 347-359.
2. Aydoğan, S., Güneş, B. ve Gülçiçek, Ç. (2003). Isı ve sıcaklık konusunda kavram yanılgıları. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 23(2), 111-124.
3. Baxter, J. (1989). Children’s understanding of familiar astronomical events. International Journal of Science Education, 11(5), 302-313.
4. Bisard, W., Aron, R., Francek, M., & Nelson, B. (1994). Assessing selected physical science and earth science misconceptions of middle school through university pre-service teachers. Journal of Collage Science Education, 24(4), 38-42.
5. Bodner, M.C. (1986). Constructivism: A theory of knowledge. Journal of Chemical Education, 63(10), 873-878.
6. Büyükkasap, E., Dügün, B., Ertuğrul, M. ve Samancı, O. (1998). Bilgisayar destekli fen öğretiminin kavram yanılgıları üzerine etkisi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 6, 59-66.
7. Büyüköztürk, Ş., Çakmak, E., Akgün, Ö., Karadeniz, Ş. ve Demirel, F. (2013). Bilimsel Araştırma Yöntemleri. Ankara: Pegem Akademi Yayınları.
8. Canbazoğlu-Bilici, S., Öner-Armağan, F., Kozcu-Çakır, N. ve Yürük, N. (2012). Astronomi tutum ölçeğinin Türkçe’ye uyarlanması: Geçerlik ve güvenirlik çalışması. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 9(2), 116-127.

9. Ceylan, E. (2004). Kavramsal değişim stratejileri kullanımına dayalı öğretimin kimyasal reaksiyonlar ve enerji kavramlarını anlamaya etkisi. (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Orta Doğu Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
10. Chiu, M. H., Weng, S. C. & Chern, I. S. (1993). Children’s Concepts About The Stars. Annual Meeting of Australian Association for Research in Education, Fremantle, Western Australia.
11. Cohen, L. & Manion, L. (1994). Research methods in education. (Fourth Edition), Newyork: Rutledge.
12. Coll, R.K., & Treagust, D.F. (2003). Learners’ mental models of metallic bonding: A cross-age study. Science Education, 87, 685-707.
13. Coştu, B., Ünal, S. ve Ayas, A. (2007). Günlük yaşamdaki olayların fen bilimleri öğretiminde kullanılması. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 8(1), 197-207.
14. Ekiz, D. ve Akbaş, Y. (2005). İlköğretim 6. Sınıf öğrencilerinin astronomi ile ilgili kavramları anlama düzeyi ve kavram yanılgıları, Milli Eğitim Dergisi, 165, 61-78.
15. Emrahoğlu, N. ve Öztürk, A. (2009). Fen bilgisi öğretmen adaylarının astronomi kavramlarını anlama seviyelerinin ve kavram yanılgılarının incelenmesi üzerine boylamsal bir araştırma. Çukurova Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 18(1), 165-180.
16. Evans, R. (1999). Jean Piaget insan ve fikirleri genetik epistemoloji (Çev. Ş. Çifçioğlu). İstanbul: Doruk Yayınları.
17. Güneş, T., Şener Dilek, N., Demir, E.S., Hoplan, M. ve Çelikoğlu, M. (2010-Kasım). Öğretmenlerin Kavram Öğretimi, Kavram Yanılgılarını Saptama Ve Giderme Çalışmaları Üzerine Nitel Bir Araştırma. International Conference on New Trends in Education and Their Implications, Antalya.
18. Hassard, J. (2005). The art of science teaching: ınquiry and ınnovation in middle school and high school. Newyork: Oxford University Press.
19. İyibil, Ü. ve Sağlam-Arslan, A. (2010). Fizik öğretmen adaylarının yıldız kavramına dair zihinsel modelleri, Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 4(2), 25-46.
20. Kalkan, H., Ustabaş, R. ve Kalkan, S. (2007). İlk ve orta öğretim öğretmen adaylarının temel astronomi konularındaki kavram yanılgıları. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 23, 1-11.
21. Kol, S. (2011). Erken çocuklukta bilişsel gelişim ve dil gelişimi. Sakarya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 21, 1-21.
22. Küçüközer, H., Bostan, A. ve Işıldak, R. S. (2010). İlköğretim matematik öğretmeni adaylarının bazı astronomi kavramlarına ilişkin fikirlerine öğretimin etkileri. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 29(1), 105-124.
23. Lightman, A. & Sadler, P. (1993). Teacher predictions versus actual students gain. The Physics Teacher, 31, 162-167.
24. MEB. (2009). İlköğretim 1, 2 ve 3. sınıflar hayat bilgisi dersi öğretim programı ve kılavuzu, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınları, Ankara.
25. MEB. (2015). Hayat bilgisi dersi öğretim programı (ilkokul 1, 2 ve 3. sınıflar), T.C. Millî Eğitim Bakanlığı, Ankara.
26. Miles, M. & Huberman, M. (1994). An expanded sourcebook qualitative data analysis. (2th Edition), America: Person Education.
27. Nussbaum, J. (1979). Children’s conceptions of the earth as a cosmic body: A cross age study. Science Education, 63(1), 83-93.
28. Öztürk, A. ve Doğanay, A. (2013). İlköğretim beşinci ve sekizinci sınıf öğrencilerinin dünyanın şekli ve yerçekimi kavramlarına ilişkin anlamaları ve zihinsel modelleri. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 13(4), 2455-2476.
29. Öztürk, M., Akdeniz A. R. ve Bakırcı, H. (2017). Bilgisayar destekli öğretim uygulamalarının ortaokul öğrencilerinin bilimsel düşünme becerilerine etkisi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 14(1), 611-639.
30. Piaget, J. (2004). Çocukta Zihinsel Gelişim. İstanbul: Cem Yayınevi.
31. Pine, K., Messer, D. & John, K.S. (2001). Children’s misconceptions in primary science: a survey ofteachers’ views. Research in Science & Technological Education, 19(1), 79-95.
32. Saçkes, M. ve Korkmaz, H. İ. (2015). Anaokulu çocuklarının dünyanın şekline ilişkin zihinsel modelleri. İlköğretim Online, 14(2), 734-743.
33. Sadler, P. M. (1992). The Initial knowledge state of high school astronomy students (Unpublished doctoral dissertation). Harvard University, Cambridge, MA.
34. Selvi, M. ve Yakışan, M. (2004). Üniversite birinci sınıf öğrencilerinin enzimler konusu ile ilgili kavram yanılgıları. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 2, 173-182.
35. Spiliotopoulou-Papantoniou, V. (2007). Models of the universe: Children’s experiences and evidence from the history of science. Science & Education, 16, 801-833.
36. Strauss, A. L. & Corbin, J. (1990). Basics of qualitative research: Grounded theory procudes and tecniques. Newbury Park, CA: Sage.
37. Tekkaya, C., Çapa, Y. ve Yılmaz, Ö. (2000). Biyoloji öğretmen adaylarının genel biyoloji konularındaki kavram yanılgıları. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 18, 140-147.
38. Trumper, R. A. (2001). Assessing students’ basic astronomy conceptions from junior high school through university. Australian Science Teachers Journal, 41, 21-31.
39. Trumper, R. A. (2006). Teaching future teachers basic astronomy concepts- seasonal changes- at a time of reform in science education. Journal of Research in Science Teaching, 43(9), 879-906.
40. Ünsal, Y., Güneş, B. ve Ergin, İ. (2001). Yükseköğretim öğretim öğrencilerinin temel astronomi konularındaki bilgi düzeylerinin tespitine yönelik bir araştırma. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 21(3), 47-60.
41. Vosniadou, S. & Brewer, W. (1992). Mental models of the earth: a study of conceptual change in childhood, Cognitive Psychology, 24, 535-585.
42. Wessel, W. (1999). Knowledge construction in high school physics: A study student/teacher interaction. Unpublished Doctoral dissertation, University of Regina, Canada.
43. Wood, D. J. (2005). How children think and learn: The social context of cognitive development (2nd ed.). Oxford: Blackwell