eje Erciyes Journal of Education 2602-3830 2602-3512 Erciyes Üniversitesi 10.32433/eje.1778652 Science Education Science and Mathematics Education (Other) Fen Bilgisi Eğitimi Fen ve Matematik Alanları Eğitimi (Diğer) Uncovering Misconceptions: Development of a Three-Tier Conceptual Diagnostic Tool on the Human Circulatory System Kavram Yanılgılarını Ortaya Çıkarmak: İnsan Dolaşım Sistemi Üzerine Üç Aşamalı Kavramsal Tanılayıcı Bir Araç Geliştirme https://orcid.org/0009-0007-7972-2717 Caner Şeyma Nur YOZGAT BOZOK ÜNİVERSİTESİ https://orcid.org/0000-0001-5448-2226 Karakaya Ferhat Yozgat Bozok Üniversitesi https://orcid.org/0000-0001-6700-6579 Yılmaz Mehmet GAZİ ÜNİVERSİTESİ, GAZİ EĞİTİM FAKÜLTESİ 10 31 2025 9 2 123 140 09 05 2025 09 29 2025 Copyright © 2017, Erciyes Journal of Education 2017 Erciyes Journal of Education

The circulatory system plays a critical role in maintaining organismal homeostasis through its multifaceted functions, including the transport of oxygen, carbon dioxide, nutrients, and hormones, as well as the regulation of water and electrolyte balance, pH homeostasis, thermoregulation, and immune system support. However, the circulatory system is often incompletely or misunderstood by students due to its abstract concepts, complex interconnected structures, and conceptual inconsistencies in learning materials. Considering the spiral structure of science curricula in particular, it is of great importance that fundamental knowledge related to the circulatory system is accurately taught at an early age, as this forms the foundation for the acquisition of more advanced biological concepts. Therefore, developing valid and reliable assessment tools that can identify students’ conceptual understanding and misconceptions is of great importance. This study aimed to develop a three-tier conceptual diagnostic test to assess sixth-grade students’ understanding of the circulatory system. The study, which was conducted using the survey model, one of the quantitative research methods, was conducted with 225 students selected using the convenient sampling method. As a result, a ten-item test was developed that effectively measures students' learning levels related to the circulatory system. The test demonstrated strong reliability, with KR-20 = 0.85. The diagnostic test is considered to be a valuable instrument for identifying conceptual misconceptions and can serve as a useful resource to support instructional improvement in science education.

Dolaşım sistemi, oksijen, karbondioksit, besin maddeleri ve hormonların taşınmasının yanı sıra, su ve elektrolit dengesinin sağlanması, pH homeostazisinin düzenlenmesi, vücut ısısının korunması ve bağışıklık sisteminin desteklenmesi gibi çok yönlü işlevleriyle organizmanın homeostazisini sürdürmede kritik bir rol oynamaktadır. Ancak dolaşım sistemi, içerdiği soyut kavramlar, birbirine bağlı karmaşık yapılar ve öğrenme materyallerinde yer alan kavramsal tutarsızlıklar nedeniyle öğrenciler tarafından genellikle eksik veya yanlış anlaşılmaktadır. Özellikle fen bilimleri öğretim programlarının sarmal yapısı göz önüne alındığında, dolaşım sistemine ilişkin temel bilgilerin erken yaşlarda doğru bir şekilde öğretilmesi, daha ileri düzeydeki biyolojik kavramların edinilmesi açısından büyük bir öneme sahiptir. Bu bağlamda öğrencilerin konuya ilişkin kavramsal düzeylerini ortaya koyacak geçerli ve güvenilir ölçme araçlarının geliştirilmesi gereklidir. Bu araştırmanın amacı, altıncı sınıf öğrencilerinin dolaşım sistemine yönelik öğrenmelerini ve kavram yanılgılarını belirlemeye yönelik üç aşamalı bir kavram testi geliştirmektir. Nicel araştırma yöntemlerinden biri olan tarama modeliyle yürütülen çalışma, uygun örnekleme yöntemiyle seçilen 225 öğrenci ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgular doğrultusunda; dolaşım sistemine ilişkin öğrenme düzeylerini ölçmede kullanılabilecek, on maddeden oluşan, geçerli ve güvenilir bir kavram testi geliştirilmiştir. Testin güvenirlik katsayısı KR-20 = 0.85 olarak belirlenmiştir. Geliştirilen bu test, kavram yanılgılarının tanılanmasında etkili bir araç olarak öğretim sürecine katkı sağlayacak niteliktedir.

 Dolaşım sistemi kavram yanılgısı üç aşamalı kavram testi Circulatory system misconception three-tiered concept test Adeleke, A. A. ve Joshua, E.O (2015). Development and validation of scientific literacy achievement test Adeleke, A. A. & Joshua, E. O. (2015). Development and validation of scientific literacy achievement test to assess senior secondary school students’ literacy acquisition in physics. Journal of Education and Practice, 6(7), 28–43. Arslan, H. Ö., Çiğdemoğlu, C. ve Moseley, C. (2012). A three-tier diagnostic test to assess preservice teachers’ misconceptions about global warming, greenhouse effect, ozone layer depletion, and acid rain. International Journal of Science Education, 34(11), 1667–1686. https://doi.org/10.1080/09500693.2012.680618 Atılgan, H. (Ed.). (2013). Eğitimde ölçme ve değerlendirme (6. baskı). Ankara: Anı Yayıncılık. Aytekin, A. ve Topçu, M. S. (2023). The effect of integrating computational thinking (CT) components into science teaching on 6th grade students’ learning of the circulatory system concepts and CT skills. Education and Information Technologies, 1–32. https://doi.org/10.1007/s10639-023-12103-x Ayvacı, H. Ş. ve Durmuş, A. (2016). Bir başarı testi geliştirme çalışması: Isı ve sıcaklık başarı testi geçerlik ve güvenirlik araştırması. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 35(1), 87–102. Bichi, A. A. (2015). Item analysis using a derived science achievement test data. International Journal of Science and Research, 4(5), 1655–1662. Caleon, I. S. ve Subramaniam, R. (2010). Do students know what they know and what they don’t know? Using a four-tier diagnostic test to assess the nature of students’ alternative conceptions. Research in Science Education, 40(3), 313–337. Can, A. (2014). SPSS ile bilimsel araştırma sürecinde nicel veri analizi (2. baskı). Ankara: Pegem Akademi. Canlas, I. P. ve Molino-Magtolis, J. (2022). Reflecting on the relevance of drawing as a tool in eliciting pre-service teachers’ preconceptions of human organs and organ systems. Journal of Biological Education, 1–21. https://doi.org/10.1080/00219266.2022.2147207 Cooper, M. M. ve Klymkowsky, M. W. (2013). The trouble with chemical energy: Why understanding bond energies requires an interdisciplinary systems approach. CBE—Life Sciences Education, 12(2), 306–312. https://doi.org/10.1187/cbe.12-10-0170 Çalgıcı, G. ve Duru, M. K. (2023). The effect of differentiated instruction on mass and weight misconceptions and academic achievement. Marmara Üniversitesi Atatürk Eğitim Fakültesi Eğitim Bilimleri Dergisi, 57(57), 201–225. https://doi.org/10.15285/maruaebd.1117542 Çalık, M. ve Ayas, A. (2003). Çözeltilerde kavram başarı testi hazırlama ve uygulama. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 2(14), 1–17. Fraenkel, J. R., Wallen, N. E. ve Hyun, H. H. (2012). How to design and evaluate research in education (8th ed.). New York, NY: McGraw-Hill Higher Education. Gil-Perez, D. ve Carrascosa-Alis, J. (1994). Bringing pupils’ learning closer to a scientific construction of knowledge: A permanent feature in innovations in science teaching. Science Education, 78(3), 301–315. https://doi.org/10.1002/sce.3730780310 Gnidovec, T., Žemlja, M., Dolenec, A. ve Torkar, C. (2020). Using augmented reality and the structure–behaviour–function model to teach lower secondary school students about the human circulatory system. Journal of Science Education and Technology, 29, 774–784. https://doi.org/10.1007/s10956-020-09850-8 Gömleksiz, M. ve Erkan, S. (2010). Eğitimde ölçme ve değerlendirme. Ankara: Nobel Yayın Dağıtım. Gündüz, E., Yılmaz, M. ve Çimen, O. (2016). The investigation of the 10th year biology textbook of national education ministry (MoNE) as regards to scientific concept. Bayburt Eğitim Fakültesi Dergisi, 11(2), 414–430. https://dergipark.org.tr/en/pub/befdergi/issue/28762/307851 Haladyna, T. M. (1997). Writing test items to evaluate higher order thinking. London: Allyn & Bacon. Hickman, P. C., Roberts, S. L., Larson, A., I’Hanson, A. ve Eisenhour, D. J. (2016). Zooloji: Entegre prensipler (16. baskıdan çev. ed. E. Gündüz). Ankara: Palme Yayıncılık. İlhan, N. ve Hoşgören, G. (2017). Fen bilimleri dersine yönelik yaşam temelli başarı testi geliştirilmesi: Asit baz konusu. Fen Bilimleri Öğretimi Dergisi, 5(2), 87–110. Jamaluddin, J., Jufri, A. W. ve Ramdani, A. (2023). Effect of e-readiness skills, metacognitive awareness, and biological literacy on the high school students' misconceptions. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 12(2), 252–264. https://doi.org/10.15294/jpii.v12i2.37536 Jung, J. (2020). Diagnosing causes of pre-service literature teachers’ misconceptions on the narrator and focalizer using a two-tier test. Education Sciences, 10(4), 104. https://doi.org/10.3390/educsci10040104 Karakaya, F., Bilgili, C., Soysal, N. & Yılmaz, M. (2023). Investigation of secondary school students' learning about the fungi kingdom. Turkish Journal of Education, 12(4), 227–242. https://doi.org/10.19128/turje.1334348 Karakaya, F., Bozkurt, S. ve Yılmaz, M. (2022). Developing preschool students’ awareness of living things: Fungi in nature. Pedagogical Research, 7(1), e0116. https://doi.org/10.29333/pr/1155 Karasar, N. (2006). Bilimsel araştırma yöntemi. Ankara: Nobel Yayıncılık. Keçeci, G., Yıldırım, P. ve Kırbağ Zengin, F. (2019). Sistemler akademik başarı testi: Geçerlik ve güvenirlik çalışması. Ulusal Eğitim Akademisi Dergisi, 3(1), 96–114. Kehoe, J. (1995). Basic item analysis for multiple-choice tests. Practical Assessment, Research & Evaluation, 4(10), 13. Kelecioğlu, H. ve Göçer Şahin, S. (2014). Geçmişten günümüze geçerlik. Journal of Measurement and Evaluation in Education and Psychology, 5(2), 1–11. Kurt, A., Aydın, M. ve Bekereci, Ü. (2023). Achievement test development study for 6th grade sound and characteristics unit: Validity and reliability analysis. E-International Journal of Educational Research, 14(3), 20–33. https://doi.org/10.19160/e-ijer.1226568 Laçin Şimşek, C. (2022). Kavram, kavram yanılgıları, tespiti ve giderilmesi. In C. Laçin Şimşek (Ed.), Fen öğretiminde kavram yanılgıları tespiti ve giderilmesi (ss. 1–25). Ankara: Pegem Akademi. Maulana, Y., Sopandi, W., Rosmiati, I. ve Agustina, N. S. (2023). Analysis of prior knowledge elementary school students using three-tier diagnostic test to identify blood circular system misconceptions. Edu Sains: Jurnal Pendidikan Sains dan Matematika, 11(1), 55–69. https://doi.org/10.23971/eds.v11i1.6298 Millî Eğitim Bakanlığı [MEB]. (2018a). Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı (İlkokul ve Ortaokul 3, 4, 5, 6, 7 ve 8. sınıflar). http://mufredat.meb.gov.tr/ProgramDetay.aspx?PID=325 Millî Eğitim Bakanlığı [MEB]. (2018b). Biyoloji Dersi Öğretim Programı. http://mufredat.meb.gov.tr/Dosyalar/20182215535566-Biyoloji%20d%C3%B6p.pdf Nurdiansyah, N. M., Jam’siawati, D., Arief, A., Khaeroni, K. & Habudin, H. (2022). Science learning patterns for primary school/madrasah ibtidaiyah: Use of circulatory bottle props on the circulatory system. Jurnal Basicedu, 6(1), 166–178. https://doi.org/10.31004/basicedu.v6i1.1841 Özay Köse, E. ve Yıldırım, T. (2020). Dolaşım sistemi öğretiminde hikâye destekli etkinliklerin ilköğretim öğrencilerinin akademik başarı, tutum ve kalıcılığına etkisi. Uluslararası Beşeri Bilimler ve Eğitim Dergisi, 6(13), 68–84. https://dergipark.org.tr/en/pub/ijhe/issue/54071/665220 Patton, M. Q. (2014). Nitel araştırma ve değerlendirme yöntemleri (Çev. Ed.: M. Bütün & S. B. Demir). Ankara: Pegem Akademi. Peker, E. A. & Taş, E. (2020). Misconceptions of fifth grade students about the “Let’s travel and learn about the living world” unit. Van Yüzüncü Yıl University Journal of Education Faculty, 17(1), 643–670. https://doi.org/10.33711/yyuefd.710025 Puspitasari, P., Jalmo, T. ve Yolida, B. (2017). Identification of students' misconceptions on photosynthesis and plant respiration. Journal of Bioterdidik: Forum for Scientific Expression, 8(2), 123–137. Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V. ve Jackson, R. B. (2013). Campbell biyoloji (Çev. Ed.: E. Gündüz & İ. Türkan). Ankara: Palme Yayıncılık. Sadava, D., Hillis, M. D., Heller, H. C. ve Berenbaum, M. R. (2014). Yaşam bilimi biyoloji (Çev. Ed.: E. Gündüz & İ. Türkan). Ankara: Palme Yayıncılık. Sevinç, Ö. S., Zeynoğlu, E. ve İmert, M. N. (2022). Ortaöğretim 11. sınıf biyoloji ders kitaplarındaki dolaşım sistemine ait görsellerin bilimsel içerik bağlamında incelenmesi. Asya Öğretim Dergisi, 10(2), 21–40. https://doi.org/10.47215/aji.1153086 Sim, J. ve Wright, C. C. (2005). The kappa statistic in reliability studies: Use, interpretation, and sample size requirements. Physical Therapy, 85(3), 257–268. Simard, C. (2023). Microorganism education: Misconceptions and obstacles. Journal of Biological Education, 57(2), 308–316. https://doi.org/10.1080/00219266.2021.2012345 Simon, E. J., Dickey, J. L., Hogan, K. A. ve Reece, J. B. (2017). Campbell temel biyoloji (Çev. Ed.: E. Gündüz & İ. Türkan). Ankara: Palme Yayıncılık. Sontay, G. ve Karamustafaoğlu, O. (2020). Fen bilimleri dersi “Güneş, Dünya ve Ay” ünitesine yönelik başarı testinin geliştirilmesi. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 40(2), 511–551. https://dergipark.org.tr/en/pub/gefad/issue/56462/670701 Şen, S. ve Yılmaz, A. (2017). The development of a three-tier chemical bonding concept test. Journal of Turkish Science Education, 14(1), 110–126. https://doi.org/10.12973/tused.10193a Şenyiğit, Ç. ve Sılay, İ. (2019). Basit elektrik devreleri konusunda üç aşamalı kavram testi geliştirilmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 48, 69–87. https://dergipark.org.tr/tr/pub/deubefd/issue/51015/609631 Thouin, M. (2020). La didactique: Essentielle, mais menacée. Didactique, 1(1), 61–86. http://dx.doi.org/10.37571/2020.0104 Treagust, D. F. (1988). Development and use of diagnostic tests to evaluate students’ misconceptions in science. International Journal of Science Education, 10(2), 159–169. https://doi.org/10.1080/0950069880100204 Uçar, R. ve Aktamış, H. (2019). Astronomi’ye 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. Üçüncü, G. ve Sakız, G. (2020). Başarı testi geliştirme süreci: İlkokul dördüncü sınıf maddeyi tanıyalım ünitesi örneği. Kastamonu Education Journal, 28(1), 82–94. https://doi.org/10.24106/kefdergi.3440 Yang, D. C. ve Lin, Y. C. (2015). Assessing 10- to 11-year-old children’s performance and misconceptions in number sense using a four-tier diagnostic test. Educational Research, 57(4), 368–388. https://doi.org/10.1080/00131881.2015.1085235 Yıldız, E., Şimşek, Ü. ve Araz, H. (2016). Dolaşım sistemi konusunda eğitsel oyun yönteminin kullanılmasının öğrencilerin akademik başarı ve fen öğrenimi motivasyonu üzerine etkisi. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 13(36), 20–32. https://dergipark.org.tr/en/pub/mkusbed/issue/44301/547052 Yılmaz, M., Gündüz, E., Çimen, O. ve Karakaya, F. (2017). Examining of biology subjects in the science textbook for grade 7 regarding scientific content. Turkish Journal of Education, 6(3), 128–142. https://doi.org/10.19128/turje.318064 Yılmaz, M., Gündüz, E., Çimen, O., Karakaya, F. ve Aslan, İ. (2021). 6. sınıf fen bilimleri ders kitaplarının bilimsel içerik ve kazanımlar açısından incelenmesi. E-Kafkas Journal of Educational Research, 8(2), 101–122. https://doi.org/10.30900/kafkasegt.947938 Yılmaz, M., Gündüz, E., Üçüncü, G., Karakaya, F. ve Çimen, O. (2018). Sekizinci sınıf fen bilimleri ders kitabındaki biyoloji konularının bilimsel içerik bakımından incelenmesi. Anadolu Öğretmen Dergisi, 2(2), 1–16. https://dergipark.org.tr/tr/pub/aod/issue/41228/490889 Zhao, C., Zhang, S., Cui, H., Hu, W. ve Dai, G. (2023). Middle school students’ alternative conceptions about the human blood circulatory system using four-tier multiple-choice tests. Journal of Biological Education, 57(1), 51-67.