Fotosentez Öğretiminde Çoklu Gösterimlerin Öğrenmeye Etkilerinin Gösterimler Arası Geçişler Aracılığıyla İncelenmesi

Harun Gökçe; Işık Saliha Karal Eyüboğlu

doi:10.53444/deubefd.1458350

EN TR

Investigating the effects of multiple representations on learning in photosynthesis instruction through transitions between representation

Öz

As learning science requires comprehending different representations of science concepts, being able to translate them to each other, and understanding their coordinated use in demonstrating scientific knowledge, multiple representations are efficient tools for conceptual understanding. The purpose of this research is to examine the effects of learning activities enriched with multiple representations on students' learning about the subject of photosynthesis. A total of 21 8th-grade students, 12 in the experimental group and 9 in the control group, participated in the study, which was carried out with the pre and post-test control group design of the quasi-experimental research method. Following the control groups' lesson plan prepared with the current textbook and its content and the experiment group's lesson plan enriched with multiple representations, teaching have been executed by the researcher. The transition test between representations on photosynthesis (TTRP) was used as a data collection tool. While there was a significant difference in favor of the post-test in the pre-post test scores of the experimental group, there was no statistically significant difference between the mean rank of the pre-post test scores of the control group and the scores of the experimental group and the control group in the post test. The study showed that the students in the experimental and control groups were most successful in the transition type from graphic to the table, least visual to other representations types, and vice versa. While there was not much change in the transition levels of the control group students after the instruction, it was apparent that the teaching activities affected the transition levels between the representations of the experimental group students. Post-test analyses have shown that both groups learning about photosynthesis are not on the desired level.

Anahtar Kelimeler

multiple representation, photosynthesis, learning, transitions between representation

Fotosentez Öğretiminde Çoklu Gösterimlerin Öğrenmeye Etkilerinin Gösterimler Arası Geçişler Aracılığıyla İncelenmesi

Öz

Fen bilimlerini öğrenme, fen kavramlarının farklı gösterimlerini anlamayı, bunları birbirine çevirebilmeyi ve bunların bilimsel bilgiyi göstermede koordineli kullanımlarını anlamayı gerektirdiğinden çoklu gösterimler kavramsal anlamada güçlü araçlar olarak görülmektedir. Bu çalışma ile çoklu gösterimlerle zenginleştirilmiş öğretim etkinliklerinin öğrencilerin fotosentez konusunu öğrenmeleri üzerindeki etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Yarı deneysel araştırma yönteminin ön test-son test kontrol gruplu deseni ile yürütülen çalışmaya deney grubu 12, kontrol grubu 9 olmak üzere ortaokul 8.sınıf seviyesinden toplam 21 öğrenci katılmıştır. Kontrol grubunda güncel ders kitabı ve içeriği dikkate alınarak hazırlanan, deney grubunda ise çoklu gösterimlerle zenginleştirilerek geliştirilen ders planlarına göre öğretim yapılmıştır. Veri toplama aracı olarak fotosentez ile ilgili gösterimler arası geçiş testi (FGAGT) kullanılmıştır. Deney grubu ön-son test puanlarında son test lehine anlamlı farklılık varken, kontrol grubuna ait ön-son test puanlarında ve deney grubu ile kontrol grubu son test puanlarının sıra ortalamaları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık olmadığı görülmüştür. Çalışma her iki grubun en başarılı oldukları geçiş türünün grafikten tabloya, en az görselden diğer gösterim türlerine ve diğer gösterim türlerinden görsele geçişte olduğunu göstermiştir. Kontrol grubu öğrencilerinin öğretim sonrası gösterimler arası geçiş düzeylerinde fazla bir değişim olmazken, öğretim etkinliklerinin deney grubu öğrencilerinin gösterimler arası geçiş düzeylerini etkilediği görülmüştür. Son test analizleri her iki grubun da fotosentez konusundaki öğrenmelerinin hedeflenen düzeyde olmadığını göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

çoklu gösterim, öğrenme, fotosentez, gösterimler arası geçiş

Etik Beyan

Çalışmanın etik kurul izinleri, çalışmanın yapıldığı üniversitenin etik kurulundan alınmıştır.

Teşekkür

Araştırma süreci boyunca destek ve geri bildirimlerini esirgemeyen Prof.Dr. Ayşegül SAĞLAM ARSLAN’a teşekkür ederiz.

Kaynakça

Abraham, M., R., Williamson, V., M. & Westbrook, S., L. (1994). A cross age study of the understanding of five chemistry concepts. Journal of Research in Science Teaching, 31(2), 147-165. doi:http://dx.doi.org/10.1002/tea.3660310206
Adu-Gyamfi, K., Bossé, M. J., & Chandler, K. (2017). Student connections between algebraic and graphical polynomial representations in the context of a polynomial relation. International Journal of Science and Mathematics Education, 15(5), 915-938. https://doi.org/10.1007/s10763-016-9730-1
Ainsworth, S. (1999). The functions of multiple representations. Computers & Education, 33(2-3), 131-152. https://doi.org/10.1016/S0360-1315(99)00029-9
Ainsworth, S. (2008). The educational value of multiple-representations when learning complex scientific concepts. In Visualization: Theory and practice in Science Education (pp. 191-208). Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-5267-5_9
Avunç, F. (2018). Maddenin halleri ve ısı konusuyla ilgili fen bilgisi öğretmen adaylarının gösterim türleri arasında geçiş yapabilme durumlarının incelenmesi.[Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Kastamonu Üniversitesi.
Bacanak, A., Küçük, M., & Çepni, S. (2004). İlköğretim öğrencilerinin fotosentez ve solunum konularındaki kavram yanılgılarının belirlenmesi: Trabzon örneklemi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 17(1), 75-88.
Balcı, A. (2010). Sosyal bilimlerde araştırma. Yöntem, teknik ve ilkeler. Ankara: Pegem Akademi.
Bayri, N. G. (2014). Sekizinci sınıf öğrencilerinin basınç konusuyla ilgili gösterim türleri arasında geçiş yapabilme durumlarının incelenmesi. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi], Kastamonu Üniversitesi.
Benedetič, N. (2018). David F. Treagust, Reinders Duit and Hans E. Fischer (Eds), Multiple Representations in Physics Education, Models and Modelling in Science Education (Volume 10), Cham: Springer, 2017; 322 pp.: ISBN 978-3-319-58912-1. Center for Educational Policy Studies Journal, 8(1), 205-209. https://doi.org/10.1007/978-3-319-58914-5
Chang, C. S., Sheu, J. P., & Lin, Y. J. (2021). On the theoretical gap of channel hopping sequences with maximum rendezvous diversity in the multichannel rendezvous problem. IEEE/ACM Transactions on Networking, 29(4), 1620-1633. https://doi.org/10.1109/TNET.2021.3067643

Chang, J. Y., Cheng, M. F., Lin, S. Y., & Lin, J. L. (2021). Exploring students’ translation performance and use of intermediary representations among multiple representations: Example from torque and rotation. Teaching and Teacher Education, 97, 103-209.
Chi, M.T.H., Glaser, R., & Rees, E. (1982). Expertise in problem solving. In R.J. Sternberg (Ed.), Advances in The Psychology of Human Intelligence (Vol. 1, 7-76). Hillsdale, NJ: Erlbaum. https://doi.org/10.1016/j.tate.2020.103209
Cohen, J. (1960). A coefficient of agreement for nominal scales. Educational and Psychological Measurement, 20(1), 37-46. https://doi.org/10.1177/001316446002000104
Çelik, D., & Sağlam-Arslan, A. (2012). Öğretmen adaylarının çoklu gösterimleri kullanma becerilerinin analizi. İlköğretim Online, 11(1), 239-250.
Dimas, A., Suparmi, A., Sarwanto, & Nugraha, D. A. (2018). Analysis multiple representation skills of high school students on simple harmonic motion. In AIP Conference Proceedings (Vol. 2014, No. 1, p. 1-9). AIP Publishing LLC. https://doi.org/10.1063/1.5054535
Dolin, J. (2001). Representational forms in physics. In Science education research in the knowledge-based society. Proceedings of the Third International Conference of the ESERA (pp. 359-361).
Dreher, A., & Kuntze, S. (2015). Teachers’ professional knowledge and noticing: The case of multiple representations in the mathematics classroom. Educational Studies in Mathematics, 88, 89-114. https://doi.org/10.1007/s10649-014-9577-8
Duschl, R. A. (2007). Quality argumentation and epistemic criteria. In Argumentation in science education: Perspectives from classroom-based research (pp. 159-175). Dordrecht: Springer Netherlands. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6670-2
Duval R. (1993). Registres de Répresentations sémiotiques et Fonctionnement cognitif de la Pensée. Annales de didactique et de sciences cognitives, 5, 37-65. https://doi.org/10.5007/1981-1322.2012v7n2p266
Duval, R. (2002). The cognitive analysis of problems of comprehension in the learning of mathematics. Mediterranean Journal for Research in Mathematics Education, 1(2), 1–16. https://doi.org/10.1007/s10649-006-0400-z
Even, R. (1998). Factors involved in linking representations of functions. The Journal of Mathematical Behavior, 17(1), 105-121. https://doi.org/10.1016/S0732-3123(99)80063-7
Günay K. (2022). Fen bilimleri 5, 6, 7 ve 8. sınıf ders kitaplarının gösterim türleri ve gösterimler arası geçişler açısından incelenmesi. [Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Giresun Üniversitesi.
Gürbüz, R., & Şahin, S. (2015). 8. sınıf öğrencilerinin çoklu temsiller arasındaki geçiş becerileri. Kastamonu Eğitim Dergisi, 23(4), 1869-1888.
Hammer, T. H., Saksvik, P. Ø., Nytrø, K., Torvatn, H., & Bayazit, M. (2004). Expanding the psychosocial work environment: workplace norms and work-family conflict as correlates of stress and health. Journal of Occupational Health Psychology, 9(1), 83-97. https://doi.org/10.1037/1076-8998.9.1.83
Hmelo-Silver, C. E., Marathe, S., & Liu, L. (2007). Fish swim, rocks sit, and lungs breathe: Expert-novice understanding of complex systems. Journal of the Learning Sciences, 16(3), 307–331. https://doi.org/10.1080/10508400701413401
Jayanti, P. (2019). Comparative study: Misconceptions on photosynthesis and respiration concepts from past to the present. JPPS (Jurnal Penelitian Pendidikan Sains), 9(1), 1750-1755. https://doi.org/10.26740/jpps.v9n1.p1750-1755
Karal Eyüboğlu, I.S. (2019) Değerlendirmede çoklu gösterimlerin kullanımı: Manyetik akı örneği. IV Ulusal Fizik Eğitimi Kongresi. Trabzon.
Kohl, P. B., Rosengrant, D., & Finkelstein, N. D. (2007). Strongly and weakly directed approaches to teaching multiple representation use in physics. Physical Review Special Topics Physics Education Research, 3(1), 010108. http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevSTPER.3.010108
Kozma, R. (2003). The material features of multiple representations and their cognitive and social affordances for science understanding. Learning and Instruction, 13(2), 205-226. https://doi.org/10.1016/S0959-4752(02)00021-X
Köse, S. & Uşak, M. (2006). Determination of prospective science teachers’ misconceptions: Photosynthesis and respiration in plants. International Journal of Environmental and Science Education, 1(1), 25 – 52.
Kuo, Y. R., Won, M., Zadnik, M., Siddiqui, S., & Treagust, D. F. (2017). Learning optics with multiple representations: not as simple as expected. In Multiple Representations in Physics Education (pp. 123-138). Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-58914-5_6
Kurnaz, M. A. (2013). Investigation of the student teachers' skills of transition between multiple representations about pressure. Online Submission, 5(1), 66-71. https://doi.org/10.7813/2075-4124.2013/5-1/B.12
Kurnaz, M. A., Ezberci, E., & Bayri, N. G. (2015). İlköğretim öğrencilerinin madde ve ısı konusuna ilişkin gösterim türleri arasında geçiş yapabilme durumlarının incelenmesi. Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 13(1), 1-25.
Kurnaz, M. A., Çevik, E. E., & Bayri, N. G. (2016). Fen ve teknoloji ders kitaplarındaki gösterim türleri arası geçişlerin incelenmesi. Cumhuriyet Uluslararası Eğitim Dergisi, 5(3), 31-47.
Larkin, J. H. (1983). The role of problem representation in physics. In D. Gentner & A. L. Stevens (Eds.), Mental models (pp. 75 – 98). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
Landis, J, R., & Koch, G. (1977). The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics, 33, 159-174. https://doi.org/10.2307/2529310
Lin, Y. I., Son, J. Y., & Rudd, J. A. (2016). Asymmetric translation between multiple representations in chemistry. International Journal of Science Education, 38(4), 644-662. https://doi.org/10.1080/09500693.2016.1144945
Marmaroti, P., & Galanopoulou, D. (2006). Pupils' understanding of photosynthesis: A questionnaire for the simultaneous assessment of all aspects. International Journal of Science Education, 28(4), 383-403. https://doi.org/10.1080/09500690500277805
McMillan, J. H., & Schumacher, S. (2001). Research in education: A conceptual introduction, 5 th Longman. New York. ed.,(1), 31-43.
Mujis,D. (2004) Doing quantative research in education with SPSS. London: GBR,Sage Publications. Niebert, K., Marsch, S., & Treagust, D. F. (2012). Understanding needs embodiment: A theory-guided reanalysis of the role of metaphors and analogies in understanding science. Science Education, 96(5), 849-877. https://doi.org/10.1002/sce.21026
Nieminen, P., Savinainen, A., & Viiri, J. (2017). Learning about forces using multiple representations. In Multiple Representations in Physics Education (pp. 163-182). Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-58914-5_8
Opfermann, M., Schmeck, A., & Fischer, H. E. (2017). Multiple representations in physics and science education–why should we use them?. In Multiple representations in physics education (pp. 1-22). Cham: Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-319-58914-5_1
Prain, V., & Waldrip, B. (2006). An exploratory study of teachers’ and students’ use of multi-modal representations of concepts in primary science. International Journal of Science Education, 28(15), 1843 – 1866. https://doi.org/10.1080/09500690600718294
Prain, V., Tytler, R., & Peterson, S. (2009). Multiple representation in learning about evaporation. International Journal of Science Education, 31(6), 787-808. https://doi.org/10.1080/09500690701824249
Rau, M. A., Aleven, V., & Rummel, N. (2015). Successful learning with multiple graphical representations and self-explanation prompts. Journal of Educational Psychology, 107(1), 30-46.
Rau, M. A. (2017). Conditions for the effectiveness of multiple visual representations in enhancing STEM learning. Educational Psychology Review, 29, 717-761. https://doi.org/10.1007/s10648-016-9365-3
Rosengrant, D., Etkina, E., & Van Heuvelen, A. (2007). An overview of recent research on multiple representations. In AIP Conference Proceedings (Vol. 883, No. 1, pp. 149-152). American Institute of Physics. https://doi.org/10.1063/1.2508714
Schönborn, K. J., & Bögeholz, S. (2013). Experts’ views on translation across multiple external representations in acquiring biological knowledge about ecology, genetics, and evolution. In Multiple Representations in Biological Education (pp. 111-128). Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-007-4192-8_7
Sunyono, S., Leny, Y., & Muslimin, I. (2015). Supporting students in learning with multiple representation to improve student mental models on atomic structure concepts. Science Education International, 26(2), 104-125.
Sunyono, S., & Meristin, A. (2018). The effect of multiple representation-based learning (mrl) to increase students’ understanding of chemical bonding concepts. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 7(4), 399-406.
Stavy, R., Eisen, Y., & Yaakobi, D. (1987). How students aged 13-15 understand photosynthesis. International Journal of Science Education, 9(1), 105-115. https://doi.org/10.1080/0950069870090111
Svandova, K. (2014). Secondary school students’ misconceptions about photosynthesis and plant respiration: Preliminary results. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 10(1), 59-67. https://doi.org/10.12973/eurasia.2014.1018a
Treagust, D., Chittleborough, G., & Mamiala, T. (2003). The role of submicroscopic and symbolic representations in chemical explanations. International Journal of Science Education, 25(11), 1353–1368. https://doi.org/10.1080/0950069032000070306
Tsay, J. R., & Tso, T. Y. (2001). Cognitive characteristics of senior high school students in constructing multiple representations of ellipse. Chinese Journal of Science Education, 9(3), 281-297.
Tsui, C. Y., & Treagust, D. F. (2013). Introduction to multiple representations: Their importance in biology and biological education. In Multiple Representations in Biological Education (pp. 3-18). Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-007-4192-8_1
Tytler, R., Hubber, P., Prain, V., & Waldrip, B. (2013). A representation construction approach. In Constructing Representations to Learn in Science (pp. 31-50). Brill.
Uslu, N., & Kocakülah, A. (2024). Çoklu gösterimlerle desteklenmiş öğretimin üniversite öğrencilerinin bazı duyuşsal değişkenleri üzerine etkisi. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 60, 1367-1393. https://doi.org/10.53444/deubefd.1436962
Ürey, M. (2018). Defining the relationship between the perceptions and the misconceptions about photosynthesis topic of the preservice science teachers. European Journal of Educational Research, 7(4), 813-826. https://doi.org/10.12973/eu-jer.7.4.813
Van Heuvelen, A., & Zou, X. (2001). Multiple representations of work–energy processes. American Journal of Physics, 69(2), 184-194. https://doi.org/10.1119/1.1286662
Van der Meij, J., & de Jong, T. (2006). Supporting students' learning with multiple representations in a dynamic simulation-based learning environment. Learning and Instruction, 16(3), 199-212. https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2006.03.007
Van der Meij, J. (2007). Support for learning with multiple representations designing simulationbased learning environments. [Doctoral thesis], Universiteit Twente, Netherlands.
Van Meter, P., & Stepanik, N. (2020). Interventions to support learning from multiple external representations. In Handbook of learning from multiple representations and perspectives (pp. 76-91). Routledge.
Yong, C. L., & Kee, C. N. Z. (2017). Utilizing concept cartoons to diagnose and remediate misconceptions related to photosynthesis among primary school students. In Overcoming Students' Misconceptions in Science (pp. 9-27). Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-10-3437-4_2
Widiastari, K., & Redhana, I. W. (2021, March). Multiple representation-based chemistry learning textbook of colloid topic. In Journal of Physics: Conference Series, 1806(1), 1-7. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1806/1/012185
Wu, H. K., & Puntambekar, S. (2012). Pedagogical affordances of multiple external representations in scientific processes. Journal of Science Education and Technology, 21(6), 754-767. https://doi.org/10.1007/s10956-011-9363-7

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Fen ve Matematik Alanları Eğitimi (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Harun Gökçe
0000-0003-0681-4403
Türkiye

Işık Saliha Karal Eyüboğlu ^*
0000-0002-6966-9947
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

30 Haziran 2025

Gönderilme Tarihi

26 Mart 2024

Kabul Tarihi

16 Mayıs 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Sayı: 64

DOI

https://doi.org/10.53444/deubefd.1458350

IZ

https://izlik.org/JA53LR29YW

APA

Gökçe, H., & Karal Eyüboğlu, I. S. (2025). Fotosentez Öğretiminde Çoklu Gösterimlerin Öğrenmeye Etkilerinin Gösterimler Arası Geçişler Aracılığıyla İncelenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 64, 1342-1366. https://doi.org/10.53444/deubefd.1458350

AMA

1.Gökçe H, Karal Eyüboğlu IS. Fotosentez Öğretiminde Çoklu Gösterimlerin Öğrenmeye Etkilerinin Gösterimler Arası Geçişler Aracılığıyla İncelenmesi. DEU BEF Dergi. 2025;(64):1342-1366. doi:10.53444/deubefd.1458350

Chicago

Gökçe, Harun, ve Işık Saliha Karal Eyüboğlu. 2025. “Fotosentez Öğretiminde Çoklu Gösterimlerin Öğrenmeye Etkilerinin Gösterimler Arası Geçişler Aracılığıyla İncelenmesi”. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, sy 64: 1342-66. https://doi.org/10.53444/deubefd.1458350.

EndNote

Gökçe H, Karal Eyüboğlu IS (01 Haziran 2025) Fotosentez Öğretiminde Çoklu Gösterimlerin Öğrenmeye Etkilerinin Gösterimler Arası Geçişler Aracılığıyla İncelenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi 64 1342–1366.

IEEE

[1]H. Gökçe ve I. S. Karal Eyüboğlu, “Fotosentez Öğretiminde Çoklu Gösterimlerin Öğrenmeye Etkilerinin Gösterimler Arası Geçişler Aracılığıyla İncelenmesi”, DEU BEF Dergi, sy 64, ss. 1342–1366, Haz. 2025, doi: 10.53444/deubefd.1458350.

ISNAD

Gökçe, Harun - Karal Eyüboğlu, Işık Saliha. “Fotosentez Öğretiminde Çoklu Gösterimlerin Öğrenmeye Etkilerinin Gösterimler Arası Geçişler Aracılığıyla İncelenmesi”. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi. 64 (01 Haziran 2025): 1342-1366. https://doi.org/10.53444/deubefd.1458350.

JAMA

1.Gökçe H, Karal Eyüboğlu IS. Fotosentez Öğretiminde Çoklu Gösterimlerin Öğrenmeye Etkilerinin Gösterimler Arası Geçişler Aracılığıyla İncelenmesi. DEU BEF Dergi. 2025;:1342–1366.

MLA

Gökçe, Harun, ve Işık Saliha Karal Eyüboğlu. “Fotosentez Öğretiminde Çoklu Gösterimlerin Öğrenmeye Etkilerinin Gösterimler Arası Geçişler Aracılığıyla İncelenmesi”. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, sy 64, Haziran 2025, ss. 1342-66, doi:10.53444/deubefd.1458350.

Vancouver

1.Harun Gökçe, Işık Saliha Karal Eyüboğlu. Fotosentez Öğretiminde Çoklu Gösterimlerin Öğrenmeye Etkilerinin Gösterimler Arası Geçişler Aracılığıyla İncelenmesi. DEU BEF Dergi. 01 Haziran 2025;(64):1342-66. doi:10.53444/deubefd.1458350

Investigating the effects of multiple representations on learning in photosynthesis instruction through transitions between representation

Öz

Anahtar Kelimeler

Fotosentez Öğretiminde Çoklu Gösterimlerin Öğrenmeye Etkilerinin Gösterimler Arası Geçişler Aracılığıyla İncelenmesi

Öz

Anahtar Kelimeler

Etik Beyan

Teşekkür

Kaynakça

Ayrıntılar

Birincil Dil

Konular

Bölüm

Yazarlar

Yayımlanma Tarihi

Gönderilme Tarihi

Kabul Tarihi

Yayımlandığı Sayı

DOI

IZ

Kaynak Göster