A Systematic Review on Research on the Use of Models in Astronomy Education in Turkey

Yıl 2025, Sayı: 63, 967 - 994, 27.03.2025

Zeynep Özşen , Hüseyin Kalkan

https://doi.org/10.53444/deubefd.1583136

Öz

This study aims to analyze literature on the use of models in astronomy education in Turkey from 2010 to 2022. These studies were analyzed based on the years of research, types of research, methods used, sample types, data collection tools, subjects involved, and results obtained. In this direction, keywords were determined and Google Scholar and YÖK National Thesis Center databases were scanned. In the research, only the studies developed or prepared for basic astronomy subjects, which include “model/physical model, material” supported teaching and the studies aiming to reveal students' mental models for astronomy subjects were examined. Based on the specified time frame and criteria, a total of 28 studies were included in the research, comprising 13 articles, 12 master's theses, and 3 doctoral dissertations. These studies focused on the utilization of models in astronomy education in Turkey. Based on the findings, it was discovered that most studies focused on middle school students. There were limited studies involving teachers and pre-service teachers. Additionally, the achievement tests used had a limited number of open-ended questions. Furthermore, almost none of the studies involving the representation of the formation of seasons through a model included a scientifically explained model for the reasons behind the formation of seasons. In the studies examined, it was noted that using models increased students' motivation and academic achievement.

Anahtar Kelimeler

Astronomy education, model, physical model, material, systematic review

Türkiye’de Astronomi Eğitiminde Model Kullanımı Konulu Araştırmalar Üzerine Sistematik Bir Derleme

Öz

Bu araştırmanın amacı, 2010-2022 yılları arasında Türkiye’de astronomi eğitiminde model kullanımı konulu literatürde yer alan çalışmaların incelenmesidir. İncelenen bu çalışmalar yıllarına, araştırma türlerine, kullanılan yöntemlerine, örneklem türlerine, veri toplama araçlarına, konularına ve elde edilen sonuçlarına yönelik incelenmiştir. Bu doğrultuda anahtar kelimeler belirlenerek, Google Akademik ve YÖK Ulusal Tez Merkezi veri tabanları taranmıştır. Çalışmada yalnızca temel astronomi konularına yönelik geliştirilmiş ya da hazırlanmış olan ‘‘model/fiziksel model, materyal’’ destekli öğretime yer veren çalışmalar ve astronomi konularına yönelik öğrencilerin zihinsel modellerinin açığa çıkarılmasını hedefleyen araştırmalar incelenmiştir. Çalışmada belirlenen yıllar ve kriterler doğrultusunda, Türkiye’de astronomi eğitiminde model kullanımı konulu 13 makale ile 12 yüksek lisans tezi, 3 doktora tezi olmak üzere toplamda 28 araştırma çalışmaya dâhil edilmiştir. Elde edilen bulgulara göre; çalışmalarda çoğunlukla ortaokul öğrencileriyle çalışıldığı öğretmenler ve öğretmen adaylarıyla yürütülen araştırmaların sınırlı sayıda olduğu, kullanılan başarı testlerinde açık uçlu soruların sayısının sınırlı olduğu, mevsim oluşumunun model üzerinden gösterimini içeren çalışmalardan neredeyse hiçbirinde mevsimlerin oluşum nedenlerinin bilimsel olarak açıklamasını içeren bir modele rastlanılamadığı belirlenmiştir. Ayrıca incelenen araştırmalarda; model kullanımıyla öğrencilerin motivasyonlarının ve akademik başarılarının arttığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Astronomi eğitimi, model, fiziksel model, materyal, sistematik derleme

Kaynakça

• *Aksan, Z. ve Çelikler, D. (2019). Mental models regarding the concepts of “space,” “universe” and “galaxy” among secondary school students. İlköğretim Online, 18(3), 1131-1140.
• Aktepe, V. ve Aktepe, L. (2009). Fen ve Teknoloji Öğretiminde Kullanılan Öğretim Yöntemlerine İlişkin Öğrenci Görüşleri: Kırşehir Bilsem Örneği. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 10(1), 69-80.
• Alın, G. ve İzgi, Ü. (2017). İlköğretim öğrencilerinin yıldızlar konusuna ilişkin kavram yanılgılarının incelenmesi. Sosyal Bilimler Dergisi, 4(10), 202-214.
• Ar, M. E. (2019). Fen bilimleri öğretmenlerine yönelik geliştirilen nitelikli yaşam temelli açık uçlu soru hazırlama kursunun uygulanması ve değerlendirilmesi (Doktora Tezi). Bursa Uludağ Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
• *Ayvacı, H. Ş., Bülbül, S., Özbek, D. ve Ünal, S. (2018). Zihinsel modellerin değişimine yönelik bir çalışma: Uzay kavramı. Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 15(1), 1355-1391.
• *Baydil, S. (2022). İlkokul dördüncü sınıf öğrencilerinin gece gündüz kavramlarına ilişkin zihinsel modelleri (Yüksek Lisans Tezi). Kastamonu Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Kastamonu.
• *Bolat, M., Türk, C. ve İskeleli, N. O. (2018). Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Gün Uzunluğunun Değişimine İlişkin Zihinsel Modelleri. Anemon Muş Alparslan Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 6(STEMES’18), 123-129.
• *Can, Ş. ve Baybars, M. G. (2018). Secondary School Students' Mental Models Regarding the Space. Journal of Education and Learning, 7(4), 122-135.
• Choi, H. N. & Shin, D. H. (2021). International comparison of research trends in astronomy education programs. Publications of the Korean Astronomical Society, 36(1), 25-36. https://doi.org/10.5303/PKAS.2021.36.1.025
• Choi, J., Lee, K. & Park, J. (2018). Analysing astronomical thinking of elementary, middle, and high school students using ordered multiple choice items. Journal of the Korean Society of Earth Science Education, 11(2), 125-144. https://doi.org/10.15523/JKSESE.2018.11.2.125
• Cole, M., Cohen, C., Wilhelm, J. & Lindell, R. (2018). Spatial thinking in astronomy education research. Physical Review Physics Education Research, 14(1), 010139.
• *Çakır, S. (2020). İlkokul 3. ve 4. sınıf öğrencilerinin güneş, dünya, ay ve yıldız kavramları ile ilgili zihinsel algıları (Yüksek Lisans Tezi). Mersin Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Mersin.
• Çam, O. & Bilge, A. (2013). Türkiye’de ruhsal hastalığa/hastaya yönelik inanç, tutum ve damgalama süreci: Sistematik derleme. Psikiyatri Hemşireliği Dergisi, 4(2), 91-101.
• *Çelik, B. (2022). Mobil artırılmış gerçeklik ile destekli öğretimin 6. sınıf öğrencilerinin güneş sistemi konusunda akademik başarıları ve zihinsel modelleri üzerine etkisinin belirlenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Muğla.
• *Çelik, M. ve Tekbıyık, A. (2016). İlkokul İkinci Sınıf Öğrencilerinin Dünya ve Uzay Kavramlarına Yönelik Zihinsel Modelleri ve İmajlar. Uluslararası Avrasya Sosyal Bilimler Dergisi, 7(25).
• *Çiftcibaşı, F. (2021). Fen eğitiminde Kuantum öğrenme modeli ve etkililiği: Güneş sistemi ve tutulmalar (Yüksek Lisans Tezi). Amasya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Amasya.
• *Çil, M. (2019). Planetaryum destekli öğretimin 6. sınıf öğrencilerinin akademik başarıları ve zihinsel modelleri üzerine etkisinin belirlenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Muğla. *Demirçalı, S. (2016). Modellemeye dayalı fen öğretiminin öğrencilerin akademik başarılarına, bilimsel süreç becerilerine ve zihinsel model gelişimlerine etkisi: 7.sınıf güneş sistemi ve ötesi-uzay bilmecesi ünitesi örneği (Doktora Tezi). Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Doerr, H. M. (1997). Experiment, Simulation and Analysis: An Integrated Instructional Approach to the Concept of Force. International Journal of Science Education, 19, 265-282.
• *Düşkün, İ. (2011). Güneş-Dünya-Ay modeli geliştirilmesi ve fen bilgisi öğretmen adaylarının astronomi eğitimindeki akademik başarılarına etkisi (Yüksek Lisans Tezi). İnönü Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Malatya.
• Dyche, S., McClurg, P., Stepans, J. & Veath, M. L. (1993). Questions and conjectures concerning models, misconceptions, and spatial ability. School Science and Mathematics, 93, 191-191.
• Emrahoğlu, N. ve Öztürk, A. (2009). Fen bilgisi öğretmen adaylarının astronomi kavramlarını anlama seviyelerinin ve kavram yanılgılarının incelenmesi üzerine boylamsal bir araştırma. Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 18(1), 165-180.
• *Erişgin, Y. (2023). Fiziksel modeller yardımıyla sınıf öğretmenlerine temel astronomi konularının öğretimi (Yüksek Lisans Tezi). Ondokuz Mayıs Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Samsun.
• *Ezberci Çevik, E. (2018). Fen bilgisi öğretmen adaylarının yıldız konusundaki temellendirilmiş zihinsel modellerinin matematiksel algoritmalar yoluyla incelenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Kastamonu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kastamonu.
• Galano, S., Çolantonio, A., Leccia, S., Marzoli, I., Puddu, E. & Testa, I. (2018). Developing the use of visual representations to explain basic astronomy phenomena. Physıcal Revıew Physıcs Educatıon Research, 14(1), 1-30. http://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.14.010145
• Gobert, J. D. & Buckley, B. C. (2000). Introduction to model-based teaching and learning in science education. International Journal of Science Education, 22(9), 891-894.
• Göncü, Ö. (2013). İlköğretim 5. ve 7. sınıf öğrencilerinin astronomi konusundaki kavram yanılgılarının tespiti. (Yüksek Lisans Tezi) Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Burdur.
• *Görecek Baybars, M. ve Çil, M. (2019). Ortaokul Öğrencilerinin “Güneş Sistemi” İle İlgili Zihinsel Modelleri. Anemon Muş Alparslan Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 7, 37-46.
• Gözmen, E. (2008). Lise 1. Sınıf Biyoloji Dersinde Okutulan “Mayoz Bölünme” Konusunun Öğretilmesinde Modellerin Öğrenmeye Etkisi (Yüksek Lisans Tezi). Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
• Gündoğdu, T. (2014). 8. sınıf öğrencilerinin astronomi konusundaki başarı ve kavramsal anlama düzeyleri ile fen dersine yönelik tutumları arasındaki ilişkinin incelenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Marmara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• *Harman, G. (2016). Ortaokul öğrencilerinin güneş ve ay tutulmaları ile ilgili zihinsel modelleri. Uşak Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 9(27/3), 297-314.
• *Harman, G. (2017). Ortaokul öğrencilerinin güneş, dünya ve ay ile ilgili zihinsel modelleri. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 14(37).
• Işık Terzi, C. (2008). İlköğretim I. kademede fen ve teknoloji dersini yürüten sınıf öğretmenleri ile II. kademede fen ve teknoloji dersini yürüten fen bilgisi (fen ve teknoloji) öğretmenlerinin fen okuryazarlık düzeylerinin belirlenmesi ve sonuçların karşılaştırılması (Yüksek Lisans Tezi). Muğla Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Muğla.
• *İyibil, Ü. G. (2010). Farklı programlarda öğrenim gören öğretmen adaylarının temel astronomi kavramlarını anlama düzeylerinin ve ilgili kavramlara ait zihinsel modellerinin analizi (Yüksek Lisans Tezi). Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
• *Kalkan K, (2018). 7. sınıf güneş sistem ve ötesi ünite kazanımlarının materyal ve model destekli etkinliklerle öğretiminin etkililiğinin incelenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Bolu.
• Kaptan, F. ve Korkmaz, H. (1999). İlköğretimde etkili öğretme ve öğrenme öğretmen el kitabı. Ankara: MEB. Karaçam, Z. (2013). Sistematik derleme metodolojisi: Sistematik derleme hazırlamak için bir rehber. Dokuz Eylül Üniversitesi Hemşirelik Yüksekokulu Elektronik Dergisi, 6(1), 26-33.
• Kikas, E. (2004). Teachers’ conceptions and misconceptions concerning three natural phenomena. Journal of Research in Science Teaching,, 41(5), 432-448. https://doi.org/10.1002/tea.20012
• Kim, S. J., Maeng, S. H., Cha, H. J., Kim, C. J. & Choe, S. U. (2013). The contents of practical knowledge realized in two science teachers’ classes on social construction of scientific models. Journal of the Korean Association for Research in Science Education, 33(4), 807-825.
• *Kurnaz, M. A. ve Değermenci, A. (2012). 7. sınıf öğrencilerinin Güneş, Dünya ve Ay ile ilgili zihinsel modelleri. İlköğretim Online, 11(1), 2-15.
• *Kurnaz, M. A., Kıldan, A. O. ve Ahi, B. (2013). Mental models of pre-school children regarding the sun, earth and moon. The International Journal of Social Sciences, 7(1), 136-143.
• Küçüközer, H., Korkusuz, M. E., Küçüközer, H. A. ve Yürümezoğlu, K. (2009). The effect of 3D computer modeling and observation-based instruction on the conceptual change regarding basic concepts of astronomy in elementary school students. Astronomy Education Review, 8(1). http://dx.doi.org/10.3847/AER2009006
• Kyle, W. C., Bonnstetter, R. J., McCloskey, S. & Fults, B. A. (1985). Science through discovery: Students love it. Science and Children, 39-41.
• Limboz, F. (2002). Tarihsel süreç içerisinde astronomiye genel bir bakış. V. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, Ankara.
• MEB (2010, Mayıs). Ortaöğretim astronomi ve uzay bilimleri dersi öğretim programı. https://mufredat.meb.gov.tr/Dosyalar/2019930143054113-Astronomi%20ve%20Uzay%20Bilimleri%20Program%C4%B1%20PDF.pdf adresinden erişilmiştir.
• *Muştu, Ö. (2016). Lise öğrencilerinin evren hakkındaki zihinsel modellerinin incelenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Marmara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• National Research Council. (2006). Learning to think spatially: GIS as a support system in the K-12 curriculum. National Academic Press.
• Newcombe, N. S. (2013). Seeing Relationships: Using Spatial Thinking to Teach Science, Mathematics, and Social Studies. American Educator, 37(1), 26.
• Oğuzman, T., Metin, M. ve Kaya, H. (2021). Türkiye’deki astronomi eğitimi araştırmalarının incelenmesi: Bir betimsel içerik analizi. Maarif Mektepleri Uluslararası Eğitim Bilimleri Dergisi, 5(1), 43-65.
• Oh, H. & Lee, K. (2018). Exploring 6 th Graders Learning Progression for Lunar Phase Change: Focusing on Astronomical Systems Thinking. Journal of the Korean earth science society, 39(1), 103-116.
• *Özgül, S. G., Akman, B. ve Saçkes, M. (2018). Çocukların Dünya’nın şekli ve gece-gündüz kavramlarına yönelik zihinsel modelleri. E-Uluslararası Eğitim Araştırmaları Dergisi, 9(1), 66-82.
• Percy, J.R. (1998). Astronomy Education: An International Perspective. Astrophysics and Space Science, 258, 347-355.
• *Saçkes, M. (2015). Kindergartners’ mental models of the day and night cycle: Implications for Instructional Practices in Early Childhood Classrooms. Educational Sciences: Theory & Practice, 15(4), 997-1006.
• *Saçkes, M. ve Korkmaz, H. İ. (2015). Anaokulu çocuklarının dünyanın şekline ilişkin zihinsel modelleri. İlköğretim Online, 14(2), 734–743.
• Semercioğlu, M. G. (2021). Bazı astronomi kavramlarının öğretimine ilişkin modeller geliştirilmesi ve etkililiklerinin belirlenmesi (Doktora Tezi). Ondokuz Mayıs Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Samsun.
• Senemoğlu, N. (2004). Kalıcılığı sağlama ve transferi geliştirme. Gelişim Öğrenme ve Öğretim: Kuramdan Uygulamaya, Gazi kitabevi.
• Sneider, C., Bar, V., & Kavanagh, C. (2011). Learning about Seasons: A Guide for Teachers and Curriculum Developers. Astronomy Education Review, 10(1).
• Şensoy, Ö., Aydoğdu, M., Yıldırım, H., Uşak, M. ve Hançer, A. (2005). İlköğretim Öğrencilerinin (6, 7 ve 8. sınıflar) Fotosentez Konusundaki Yanlış Kavramlarının Tespiti Üzerine Bir Araştırma. Milli Eğitim Dergisi, 166.
• Taner, M. S. & Altan, M. (2021). Model and Modeling in Science Teaching. In H. Ş. Ayvacı (Ed.), Examples of Teaching Astronomy Subjects and Concepts by Modeling in Science Teaching (pp. 320-351). Ankara: Pegem Publishing.
• Taner, M. S., Manap, Ö. ve Yetkiner, R. (2017). Ülkemizdeki astronomi etkinliklerinin fen bilimleri programı üzerine olası etkileri. Anadolu Öğretmen Dergisi, 1(2), 83-87.
• Taşcan, M. (2019). Astronomi eğitimi üzerine geliştirilen fen etkinliklerinin 5. sınıf öğrencilerinin uzamsal becerileri ve akademik başarıları üzerine etkisi (Yüksek Lisans Tezi). İnönü Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Malatya.
• Taşcan, M. ve Ünal, İ. (2020). Fen bilgisi öğretmenlerine göre Ay’ın hareketleri ve evreleri ile Güneş, Dünya, Ay konularının öğretimi. Uluslararası Eğitim Bilim ve Teknoloji Dergisi, 6(2), 75-97.
• *Tombul, S. (2019). Astronomi konusunda modelleme ve bilgisayar destekli öğretimin 7. sınıf öğrencilerinin bazı öğrenme ürünlerine etkisi (Yüksek Lisans Tezi). Ordu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ordu.
• Trumper, R. (2000). University students’ conceptions of basic astronomy concepts. Teaching Physics, 35(1), pp. 9-15.
• Trumper, R. (2001a). A cross-age study of junior high school students’ conceptions of basic astronomy concepts. International Journal of Science Education, 23(11), pp. 1111-1123. http://dx.doi.org/10.1080/09500690010025085
• Trumper, R. (2001b). A cross-age study of senior high school students’ conceptions of basic astronomy concepts. Research in Science and Technological Education, 19(1), pp. 97-109. http://dx.doi.org/10.1080/02635140120046259
• Trumper, R. (2003). The need for change in elementary school teacher training—a cross-college age study of future teachers’ conceptions of basic astronomy concepts. Teaching and Teacher Education, 19(3), pp. 309-323. http://dx.doi.org/10.1016/S0742-051X(03)00017-9
• Trumper, R. (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), pp. 879-906.
• Tunca, Z. (2002). Türkiye’de ilk ve orta öğretimde astronomi eğitim öğretiminin dünü, bugünü. V. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, Ankara.
• *Türk, C. (2015). Modellerle astronomi öğretiminin etkililiği (Doktora Tezi). Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Samsun.
• Türk, C. ve Kalkan, H. (2017). Astronomi Öğretiminde İki Farklı Yöntemin Deneysel Olarak Karşılaştırılması. Itobiad: Journal of the Human & Social Science Researches, 6(2).
• Uçar, R. ve Aktamış, H. (2019). Astronomiye yönelik tutum ölçeği ve 7. sınıf “güneş sistemi ve ötesi” ünitesine yönelik başarı testi geliştirme çalışması. Batı Anadolu Eğitim Bilimleri Dergisi, 10(1), 57-79.
• Ünal, G. ve Ergin, Ö. (2006). Buluş yoluyla fen öğretiminin öğrencilerin akademik başarılarına, öğrenme yaklaşımlarına ve tutumlarına etkisi. Journal of Turkish Science Education, 3(1), 36-52.
• Windschitl, M. & Thompson, J. (2006). Transcending simple forms of school science investigation: The impact of preservice instruction on teachers’ understandings of model-based inquiry. American educational research journal, 43(4), 783-835.
• Yağbasan, R. ve Gülçiçek, A. G. Ç. (2003). Fen öğretiminde kavram yanilgilarinin karakteristiklerinin tanımlanması. Pamukkale üniversitesi eğitim fakültesi dergisi, 13(13), 102-120.
• Yavuz Çiv, Y., Saka, Y. ve Koray, Ö. (2022). Prof. Dr. Zeki Aslan’ın Değerlendirmeleri ile Türkiye’de Astronomi Eğitimi. Cumhuriyet Uluslararası Eğitim Dergisi, 11(3), 500-511. https://doi.org/10.30703/cije.1026092
• Yener, D., Aksüt, P., Demir, N. S., Aydın, F., Fidan, H., Subaşı, Ö. ve Aygün, M. (2017). Öğretmen Adaylarının “Astronomi” Konusundaki Kavramlara Yönelik Bilişsel Yapılarının İncelenmesi. Amasya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 6(2), 531-565.
• Yılmaz, K. (2021). Sosyal bilimlerde ve eğitim bilimlerinde sistematik derleme, meta değerlendirme ve bibliyometrik analizler. Manas Sosyal Araştırmalar Dergisi, 10(2), 1457-1490.
• *Yılmaz, Ü. R. (2018). Ortaokul düzeyinde Güneş, Dünya ve Ay modelinin geliştirilmesi (Yüksek Lisans Tezi). Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Tokat.
• Zeilik, M., Bisard, W. & Lee, C. (2002). Based reformed astronomy: Will it travel?. Astronomy. Education. Review. 1, 33-46.