Descriptive Analysis of Studies Using the Flipped Classroom Model in Science Education

Yıl 2025, Sayı: 63, 301 - 323, 27.03.2025

Aydın Yaşar , İbrahim Ünal , Elif Dağdelen

https://doi.org/10.53444/deubefd.1505173

Öz

This research presents a large-scale systematic review of the flipped classroom model. The aim of the study is to provide a descriptive analysis of studies utilizing the flipped classroom model in the field of science education (science, physics, chemistry, biology) between 2015 and 2024 years. The research is a literature review, and descriptive analysis was used to analyze the data. The databases used for the review included Scopus, ERIC, DergiPark, YÖK National Thesis Center, and Google Scholar. The following criteria were considered during the search: the use of the flipped classroom model in the field of science education; the presence of the term "flipped" in the title or keywords; and the work being a master’s thesis, doctoral dissertation or published in full text in peer-reviewed journals. Based on these criteria, a total of 66 studies were included in the research, consisting of 45 articles, 17 master’s theses and 4 doctoral dissertations, with 23 being national and 43 international. The data from the included studies were examined in terms of purpose, method, data collection tools, sample group, expression of the concept, validity and reliability, and outcome variables. In terms of the variables examined in the studies; It is seen that the effects of academic success, perception and attitude are frequently examined, and quantitative research methods are more frequently preferred as a method. It was also found that the studies typically involved middle school and undergraduate students.

Anahtar Kelimeler

Descriptive analysis, Science education, Flipped classroom model, Flipped learning

Fen Bilimleri Eğitimi Alanında Ters Yüz Edilmiş Sınıf Modeli Uygulamalarının Kullanıldığı Çalışmaların Betimsel Analizi

Öz

Bu araştırma ters yüz edilmiş sınıf modelinin geniş ölçekli sistematik bir incelemesini sunmaktadır. Araştırmanın amacı 2015-2024 yılları arasında fen bilimleri eğitimi (fen bilgisi, fizik, kimya, biyoloji) alanında yapılan ters yüz edilmiş sınıf modeli uygulamalarının kullanıldığı çalışmaların betimsel analizini yapmaktır. Araştırma bir alanyazın taraması niteliği taşıyıp verilerin analizinde betimsel analiz kullanılmıştır. Araştırmada Scopus, ERIC, DergiPark, YÖK Ulusal Tez Merkezi ve Google Akademik veri tabanlarında tarama yapılmıştır. Tarama yapılırken “fen bilimleri eğitimi alanında ters yüz edilmiş sınıf modelinin kullanılması, başlık veya anahtar kelimelerinde ters yüz kavramının yer alması, yüksek lisans tezi, doktora tezi veya hakemli dergilerde tam metin olarak yayımlanması” kriterleri dikkate alınmıştır. Bu kriterler doğrultusunda araştırmaya 45 makale, 17 yüksek lisans tezi ve 4 doktora tezi olmak üzere 23 ulusal, 43 uluslararası toplam 66 çalışma araştırmaya dâhil edilmiştir. Araştırmaya dâhil edilen çalışmaların verileri amaç, yöntem, veri toplama araçları, çalışma grubu, kavramın ifade edilişi, geçerlik-güvenirlikleri ve sonuç değişkenleri açısından incelenmiştir. İncelenen değişkenler açısından çalışmalarda; akademik başarı, algı, tutum etkisine sıklıkla bakıldığı, yöntem olarak nicel araştırma yöntemlerinin ise daha sıklıkla tercih edildiği görülmektedir. İncelenen çalışmalarda, çalışma grubu bakımından sıklıkla ortaokul öğrencileri ve lisans öğrencileri ile çalışıldığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Betimsel analiz, Fen bilimleri eğitimi, Ters yüz edilmiş sınıf modeli, Ters yüz öğrenme

Kaynakça

• Abualrub, I., Karseth, B., & Stensaker, B. (2013) The various understandings of learning environment in higher education and its quality implications. Quality in Higher Education, 19(1), 90-110. https://doi.org/10.1080/13538322.2013.772464
• Aktı Aslan, S. (2022). The effect of flipped classroom approach on learning achievement, online self-regulation and interaction in synchronous distance education. Journal of Educational Technology and Online Learning, 5(3), 535-552. https://doi.org/10.31681/jetol.1094205
• Amarilla, N. S., Cuetos, M. J., & Manzanal, A. I. (2022). Systematic review: Flipped classrooms in the performance of undergraduate science students. Journal of Science Education and Technology, 31(2), 1-11. https://doi.org/10.1007/s10956-022-09979-8
• Atwa, Z., Sulayeh, Y., Abdelhadi, A., Jazar, H. A., & Eriqat, S. (2022). Flipped classroom effects on grade 9 students' critical thinking skills, psychological stress, and academic achievement. International Journal of Instruction, 15(2), 737-750. https://doi.org/10.29333/iji.2022.15240a
• Aydın, B., & Demirer, V. (2017). Ters yüz sınıf modeli çerçevesinde gerçekleştirilmiş çalışmalara bir bakış: İçerik analizi. Eğitim Teknolojisi Kuram ve Uygulama, 7(1), 57-82. https://doi.org/10.17943/etku.288488
• Baker, J. W., & Mentch, M. W. (2000). IMOWA curriculum materials. http://www.imowa.org/curricula/flip/
• Baltacı, A. (2017). Nitel veri analizinde Miles ve Huberman modeli. Ahi Evran Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 3(1), 1-15.
• Barkley, E. F. (2009). Student engagement techniques: A handbook for college faculty (1th ed.). Jossey-Bass.
• Bergmann, J., & Sams, A. (2012). Flip your classroom: Reach every student in every class every day. Oregon: International Society for Technology in Education (ISTE).
• Bishop, J. L., & Verleger, M. A. (2013). The Flipped Classroom: A Survey of the Research. ASEE National Conference Proceedings.
• Correa, M. (2015). Flipping the foreign language classroom and critical pedagogies: A (new) old trend. Higher Education for the Future, 2(2), 114-125. https://doi.org/10.1177/2347631115584122
• Creswell, J. W. (2014). Research design: Qualitative, quantitative, and mixed methods approaches. SAGE Publications.
• Çakır, E., & Yaman, S. (2018). Ters yüz sınıf modelinin öğrencilerin fen başarısı ve bilgisayarca düşünme becerileri üzerine etkisi. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 38(1), 75-99. https://doi.org/10.17152/gefad.346067
• Critz, C. M., & Knight, D. (2013). Using the flipped classroom in graduate nursing education. Nurse Educator, 38(5), 210-213. https://doi.org/10.1097/NNE.0b013e3182a0e56a
• Davies, R. S., Dean, D. L., & Ball, N. (2013). Flipping the classroom and instructional technology integration in a college-level information systems spreadsheet course. Educational Technology Research and Development, 61, 563-580. https://doi.org/10.1007/s11423-013-9305-6
• Davis, B. C., & Shade, D. D. (1994). Integrate, don't isolate! Computers in the early childhood curriculum. ERIC Digest December, 1994. No. EDO-PS-94-17.
• Dunkle, K. M., & Yantz, J. L. (2020). Intentional design and implementation of a “flipped” upper division geology course: Improving student learning outcomes, persistence, and attitudes. Journal of Geoscience Education, 69(1), 55-70. https://doi.org/10.1080/10899995.2020.1787808
• Ekiz, D. (2015). Bilimsel araştırma yöntemleri. Anı Yayıncılık.
• Flynn, A. B. (2015). Structure and evaluation of flipped chemistry courses: Organic & spectroscopy, large and small, first to third year, English and French. Chemistry Education Research and Practice, 16(2), 198-211. https://doi.org/10.1039/C4RP00224E
• Fulton, K. (2012). Upside down and inside out: Flip your classroom to improve student learning. Learning & Leading with Technology, 39(8), 12-17.
• Fulton, K. P. (2014). Time for learning: Top 10 reasons why flipping the classroom can change education. Corwin Press.
• Gallagher, R. (2023). The flipped classroom: enhancing self-confidence among adolescents studying chemistry. Science Education International, 34(2), 109-114. https://doi.org/10.33828/sei.v34.i2.4
• Gençer, B. G. (2015). Okullarda ters-yüz sınıf modelinin uygulanmasına yönelik bir vaka çalışması. [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Bahçeşehir Üniversitesi.
• Gomez, C. J., Gautam, C., Rothermel, M., & Olsen, J. (2020). Students’ perceptions of a token economy in an undergraduate science flipped class-room. Journal of the Scholarship of Teaching and Learning, 20(2), 60-85. https://doi.org/10.14434/josotl.v20i2.25673
• Göğebakan Yıldız, D., Kıyıcı, G., & Altıntaş, G. (2016). Ters-yüz edilmiş sınıf modelinin öğretmen adaylarının erişileri ve görüşleri açısından incelenmesi. Sakarya University Journal of Education, 6(3), 186-200. https://doi.org/10.19126/suje.281368
• Görü Doğan, T. (2015). Sosyal medyanın öğrenme süreçlerinde kullanımı: Ters-yüz edilmiş öğrenme yaklaşımına ilişkin öğrenen görüşleri. Açıköğretim Uygulamaları ve Araştırmaları Dergisi, 1(2), 24-48.
• Hayırsever, F. & Orhan, A. (2018). Ters yüz edilmiş öğrenme modelinin kuramsal analizi. Mersin Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 14(2), 572-596. https://doi.org/10.17860/mersinefd.431745
• Karagöl, İ., & Esen, E. (2019). The effect of flipped learning approach on academic achievement: A meta-analysis study. Hacettepe University Journal of Education, 34(3), 708–727.
• Kaya, M., & Yıldırım, F. S. (2022). The effect of the flipped classroom model on understanding and access to the nature of science by students. TOJET: The Turkish Online Journal of Educational Technology, 21(1), 145-156.
• Kim Kyu, M., Kim Mi, S., Khera, O., & Getman, J. (2014). The experience of three flipped classrooms in an urban university : An exploration of design principles. The Internet and Higher Education, 22, 37–50. https://doi.org/10.1016/j.iheduc.2014.04.003
• King, A. (1993). From sage on the stage to guide on the side. College Teaching, 41(1), 30-35. https://doi.org/10.1080/87567555.1993.9926781
• Köse, S., & Yüzüak, A. V. (2020). Fen ve matematik eğitiminde ters yüz edilmiş sınıf modeliyle ilgili yapılan çalışmalar: Tematik bir inceleme. Bartın Üniversitesi Eğitim Araştırmaları Dergisi, 4(1), 15-33.
• Lage, M. J., Platt, G. J., & Treglia, M. (2000). Inverting the classroom: A gateway to creating an inclusive learning environment. The Journal of Economic Education, 31(1), 30-43. https://doi.org/10.1080/00220480009596759
• Larsen, A. J. (2013). Experiencing a flipped mathematics class. [Unpublished doctoral thesis]. Simon Fraser University.
• Lopes, A. P., & Soares, F. (2018). Perception and performance in a flipped financial mathematics classroom. The International Journal of Management Education, 16(1), 105-113. https://doi.org/10.1016/j.ijme.2018.01.001
• Lucke, T., Dunn, P. K., & Christie, M. (2017). Activating learning in engineering education using ICT and the concept of ‘Flipping the classroom’. European Journal of Engineering Education, 42(1), 45-57. https://doi.org/10.1080/03043797.2016.1201460
• Marlowe, C. A. (2012). The effect of the flipped classroom on student achievement and stress. [Master thesis]. Montana State University.
• Mason, G. S., Shuman T. R., & Cook, K. E. (2013). Comparing the effectiveness of an inverted classroom to a traditional classroom in an upper-division engineering course. IEEE Transactıons on Education, 56(4), 430-435. https://doi.org/10.1109/TE.2013.2249066
• Mazur, E. (1997). Peer instruction: A user’s manual. Prentice Hall.
• Mazur, E. (2009). Farewell, lecture? Science, 323, 50-51. http://dx.doi.org/10.1126/science.1168927
• McLean, S., Attardi, S. M., Faden, L., & Goldszmidt, M. (2016). Flipped classrooms and student learning: Not just surface gains. Advances in Physiology Education, 40(1), 47-55. https://doi.org/10.1152/advan.00098.2015
• Miles, M. B., & Huberman, A. M. (1994). Qualitative data analysis: An expanded Sourcebook (2nd ed). Sage Publications.
• Milli Eğitim Bakanlığı (MEB), (2023). 21. yy Becerileri ve Değerlere Yönelik Araştırma Raporu. https://ttkb.meb.gov.tr/meb_iys_dosyalar/2023_05/11153521_21.yy_becerileri_ve_degerlere_yonelik_arastirma_raporu.pdf
• Milman, N. (2012). The flipped classroon strategy: What is it and how can it best be used. Distance Learning, 9(3), 85-87.
• Orhan, A. (2019). The effect of flipped learning on students’ academic achievement: A meta-analysis study. Cukurova University Faculty of Education Journal, 48(1), 368–396.
• Özbay, Ö., & Sarıca, R. (2019). Ters yüz sınıfa yönelik gerçekleştirilen çalışmaların eğilimleri: Bir sistematik alanyazın taraması. Ahi Evran Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 5(2), 332-348. https://doi.org/10.31592/aeusbed.595036
• Sak, R., Şahin Sak, İ. T., Öneren Şendil, Ç., & Nas, E. (2021). Bir araştırma yöntemi olarak doküman analizi. Kocaeli Üniversitesi Eğitim Dergisi, 4(1), 227-250. https://doi.org/10.33400/kuje.843306
• Sakar, D., & Uluçınar Sağır, Ş. (2017). Eğitimde ters–yüz çevrilmiş sınıf uygulamaları. International Journal of Social Sciences and Education Research, 3(5), 1904-1916. https://doi.org/10.24289/ijsser.348068
• Say, F. S., & Yildirim, F. S. (2020). Flipped classroom implementation in science teaching. International Online Journal of Education and Teaching, 7(2), 606-620.
• Smith, J., & Johnson, A. (2020). Flipped classroom model: Effects on academic achievement and student perceptions. Journal of Education Research, 45(2), 123-135.
• Steen Utheim, A. T., & Foldnes, N. (2017). A qualitative investigation of student engagement in a flipped classroom. Teaching in Higher Education, 23(3), 307-324. https://doi.org/10.1080/13562517.2017.1379481
• Stein, J., & Graham, C. R. (2014). Essentials for blended learning: A standards-based guide. New York: Routledge Taylor ve Francis Group.
• Strauss, A., & Corbin, J. (1990). Basics of Qualitative Research: Grounded Theory Procedures and Techniques. Sage Publications.
• Strayer, J. (2007). The effects of the classroom flip on the learning environment: A comparison of learning activity in a traditional classroom and a flip classroom that used an intelligent tutoring system. [Doctoral dissertation]. The Ohio State University.
• Strayer, J. F. (2012). How learning in an inverted classroom influences cooperation, innovation and taskorientation. Learning Environments Research, 15(2), 171-193. https://doi.org/10.1007/s10984-012-9108-4
• Talley, C. P., & Scherer, S. (2013). The enhanced flipped classroom: Increasing academic performance with student-recorded lectures and practice testing in a “flipped” STEM course. The Journal of Negro Education, 82(3), 339-347. https://doi.org/10.7709/jnegroeducation.82.3.0339
• Turan, Z., & Göktaş, Y. (2015). Yükseköğretimde yeni bir yaklaşım: Öğrencilerin ters yüz sınıf yöntemine ilişkin görüşleri. Yükseköğretim ve Bilim Dergisi, 5(2), 156-164.
• Uzun, İ. (2022). Fen bilimleri dersinde ters yüz sınıf modelinin akademik başarı ve bazı duyuşsal değişkenlere etkisinin incelenmesi. [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Atatürk Üniversitesi.
• Ültay, E., Tanrıverdi, A., & Ültay, N. (2023). Fen bilimleri dersi kapsamında ters yüz öğrenme modeliyle ilgili yapılan çalışmaların betimsel içerik analizi. Studies in Educational Research and Development, 7(1), 42-63. https://serd.artvin.edu.tr/tr/download/article-file/2955941
• Ünlü, S. (2022). Ters yüz öğrenme modeli ile kodlama eğitiminin fen bilgisi öğretmen adaylarının erişi ve tutumlarına etkisi. [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Necmettin Erbakan Üniversitesi.
• Ünsal, H. (2018). Ters yüz öğrenme ve bazı uygulama modelleri. Gazi Eğitim Bilimleri Dergisi, 4(2), 39-50. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/515740
• Wolff, B., & Girnat, B. (2024). Student perspectives on the flipped classroom concept in secondary math lessons. Discover Education, 3(184), 1-11. https://doi.org/10.1007/s44217-024-00287-4
• Yarbro, J., Arfstrom, K. M., McKnight, K., & McKnight, P. (2014). Extension of a review of flipped learning. Pearson.
• Yazar, T., & Tutal, Ö. (2023). Ters-yüz öğrenmenin motivasyona etkisi: Bir meta-analiz çalışması. Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 36(1), 1-22. https://doi.org/10.19171/uefad.1169794
• Yıldırım, A., & Şimşek, H. (2003). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Seçkin Yayıncılık.
• Yıldız, Ş. N., Sarsar, F., & Ateş-Çobanoğlu, A. (2017). Dönüştürülmüş sınıf uygulamalarının alanyazına dayalı incelenmesi. Elektronik Sosyal Bilimler Dergisi, 16(60), 76-86.
• Yılmaz, E. O. (2021). Evde eğitim ve öğretim için teknoloji kullanımı. Pegem Akademi.