Suitability of Problem Scenarios Developed by Pre-service Teacher Candidates to Problem-Based Learning Approach

Abstract

Purpose: The most important element in Problem-Based Learning (PBL) that has a significant place in science education is the structure of the problem. Even though it seems easy to formulate the problem that is suitable for this approach at first glance, it is rather difficult to find the problem that will meet the purposes of education. When hardship in developing problem scenarios suitable to the approach and the significance of approach in science education are taken into consideration, the quality of scenarios that teachers will use gain importance. For this purpose, studies were conducted during this study with pre-service teacher candidates in order to develop problem scenarios that are suitable with PBL approach, and the extent to which these scenarios reflect the characteristics expected from the approach were examined.

Method: In the study conducted with 24 pre-service teacher candidates who took Science and Technology Teaching course in the 2018-2019 academic year, "characteristics that a problem should contain” scale was used for the problem situations developed in PBL.

Findings: The findings put forward that the pre-service teacher candidates were successful in preparing daily life scenarios that were appropriate to their course achievements, but they should have included more expressions in these scenarios that would allow students to think, synthesize their knowledge and develop their creativity skills.

Implications for Research and Practice: Based on the findings, it can be suggested that pre-service teacher candidates’ understanding of PBL approach through experience can make a significant contribution to reflecting this approach more accurately in their professional lives; and therefore, such practices should be applied more.

Keywords

• problem based learning,characteristics of problem,pre-service teacher candidates,science education

Öğretmen Adaylarınca Geliştirilen Problem Senaryolarının Probleme Dayalı Öğrenme Yaklaşımına Uygunluğu

Öz

Probleme dayalı öğrenme (PDÖ) öğrencilerin, günlük yaşamdan alınmış gerçek ya da gerçeğe yakın problemleri işbirlikli öğrenme ortamlarında çözmeye çalıştıkları öğrenme yaklaşımı olarak tanımlanmaktadır (Barrows & Tamblyn, 1980; Newstetter, 2006; Şenocak & Taşkesenligil, 2005). Bu özelliği ile PDÖ “ilk öğrenmenin problem” olduğu yaklaşım olarak da tanımlanabilir (Pepper, 2013). Bu sebeple de oluşturulacak problem durumunun, yaklaşımın uygulanmasındaki en önemli basamak olduğu söylenebilir.

Araştırmanın Önemi: İçerik ve çözüm yolları bakımından incelendiğinde fen derslerinde kullanılan problemlerin dört farklı düzeyde olduğu görülmektedir. İlk düzeyde problemin içeriği, çözüm yolu ve karşılaşılan durum öğrenci için tanıdık iken, dördüncü düzeyde tümü öğrenci için yenidir.  Bu özelliği nedeniyle PDÖ yaklaşımı için en uygun problem düzeyinin dördüncü düzey olduğu söylenebilir. PDÖ yaklaşımında en temel unsurun problem yapısı (Goodnough, 2003) olması ve ilk bakışta problemi formüle etmenin kolay gibi görünse de eğitim amaçlarını karşılayacak gerçek yaşam probleminin bulunmasının zor (Shepherd ve Cosriff, 1998) olması, bu öğrenme yaklaşımının uygulayıcısı olacak öğretmen adaylarının bu konudaki başarı düzeylerinin ne olduğu sorusunu akıllara getirmektedir.

Problem Durumu: Alan yazında yapılan araştırmalar, fen derslerinde uygulanan PDÖ yaklaşımının, akademik başarıya (Aidoo, Boateng, Kissi, Ofori, 2016;  Ayaz, 2015; Çayan & Karslı 2015; Etiubon & Ugwu, 2016; Horak & Galluzzo, 2017) ya da kavramsal değişime (Loyens, Jones,  Mikkers & Gog, 2015; Oktarisa, Utami, & Denny, 2017) etkisinin araştırıldığını, fakat öğretmen adaylarının uygulamaları ile ilgili çalışmalar olmadığını göstermektedir. Özellikle PDÖ yaklaşımının uygulamasında geliştirilen problem senaryolarının niteliklerinin önemli olduğu (Baysal, 2005; Selçuk & Şahin, 2008) ve öğretmenlerin bu konuda deneyim kazanmaları gerektiği düşünüldüğünde, öğretmen adaylarınca geliştirilen problem senaryolarının niteliklerine ilişkin araştırmalara ihtiyaç olduğu açıktır.

Araştırmanın Amacı: Belirlenen problem durumuna bağlı olarak bu araştırmada;

- Sınıf öğretmeni adaylarınca PDÖ yaklaşımı temelinde geliştirilen problem senaryoları ve araştırma soruları yaklaşımından beklenen nitelikleri hangi oranda yansıtmaktadır?

sorusuna cevap aranmıştır.

Araştırmanın Yöntemi: Bu araştırmada sınıf öğretmeni adayları tarafından PDÖ temelinde geliştirilen problem senaryolarının ve araştırma sorularının nitelikleri belirlenmeye çalışıldığından, adaylar tarafından geliştirilen problem senaryolarının yaklaşımdan beklenen nitelikleri karşılama oranları araştırılmış ve her bir niteliğe ait frekans yüzde değerleri hesaplanmıştır. Bu amaçla Armstrong, (1980); Delisle, (1997); Torp ve Sage, (1998) ve Shepherd ve Cosriff’in (1998) tarafından ifade edilen ve Baysal (2005) tarafından düzenlenen PDÖ’de geliştirilen problem durumları için “problemin içermesi gereken özellikler” ölçeğinden yararlanılmıştır. Ancak araştırma kapsamında PDÖ yaklaşımına uygun bir problem senaryosunun geliştirilmesinin yanı sıra öğretmen adaylarının bu yaklaşımı derslerde nasıl uygulayacaklarını da belirlenmeye çalışıldığından,senaryolarının kazanımlara uygunluğu ve öğrencilerin araştırması için uygun soruların (Kaptan ve Korkmaz, 2001) belirlenip belirlenmediği de dikkate alınarak araştırmacı tarafından yeni bir ölçek geliştirilmiştir. Bu ölçek ilk kez pilot çalışma olarak 2017-18 öğretim yılından aynı dersi alan 33 öğrenciye uygulanmış ve buradan elde edilen veriler değerlendirilerek bu araştırma için kullanılmıştır. Ölçeğin kapsam geçerliliği için fen eğitimi alanında uzman iki kişinin görüşüne başvurulmuş, güvenirlik içinse, her bir madde pilot uygulama sırasında hem araştırmacı hem de alanında uzman başka bir kişi tarafından incelenmiştir. Uzmanlar tarafından incelenen problemler durumları söz konusu niteliği içerip içermeme yönünde değerlendirilmiş ve uzmanlar arası güvenirlik katsayısı hesaplanmıştır. Bu katsayı 0,83 olarak bulunmuş ve ölçek üzerinde herhangi bir değişikliğe gidilmeden bu araştırmada kullanılmıştır.

Araştırmanın Bulguları: Araştırmaya katılan adayların problem senaryoları ve sorularına verdikleri yanıtlara ilişkin elde edilen veriler değerlendirildiğinde öğretmen adaylarınca geliştirilen problem senaryolarının tamamının günlük yaşamdan ve ders kazanımlara uygun olduğu görülmektedir. Yine büyük bir çoğunluğun (%95.8) öğrencilerin toplumla iletişim kurmalarına elverişli ve (%92) öğrencilerin ilgilerine, bireysel ihtiyaçlarına, değerlerine, deneyimlerine, olgularına, kültürlerine ve öz geçmişlerine dayalı problem senaryoları geliştirebildikleri belirlenmiştir. Öğretmen adaylarının yarısından çoğu (% 62.5’i) öğrencilerin üzerinde düşünmeleri gereken önemli kavramları içeren, açık uçlu problemler geliştirebilmişlerdir. Bunun yanı sıra adayların %41.7’sinin öğrencileri düşünmeye, yaratıcılığa ve bilgilerini sentezlemeye teşvik edebilecek içerikte senaryolar hazırlayamadıkları, bu doğrultuda da çoğu kez senaryo sonunda geliştirilen soruların araştırmaya dayalı olmaktan çok bilgiye dayalı olduğu görülmektedir.

Araştırma Sonuçları: Elde edilen bulgular adayların tamamının problem senaryosu geliştirmeye uygun kazanım/kazanımları belirleyerek bunları günlük yaşam olayları ile ilişkilendirebildiklerini göstermektedir. Kazanımların verilmediği ve uygun kazanımı/kazanımları adayların belirlediği düşünüldüğünde öncelikle adayların PDÖ yaklaşımının uygulanabileceği kazanımı doğru belirleyebildikleri söylenebilir. Ayrıca kazanımların belirlenmesinde yalnızca 3 ve 4. sınıfların değil 6.,7. ve 8. sınıflarının da dikkate alındığı düşünüldüğünde adayların genel olarak kazanımları doğru olarak analiz edebilme ve uygun öğretim yöntemini belirleyebilme becerisine sahip oldukları düşünülebilir. Araştırma bulgularından elde edilen önemli bir diğer sonuç adayların büyük bir çoğunluğunun öğrencilerin toplumla iletişim kurmalarına elverişli ve ilgilerine, bireysel ihtiyaçlarına, değerlerine, deneyimlerine, olgularına, kültürlerine ve öz geçmişlerine dayalı problem senaryoları geliştirebilmeleridir.

Bu araştırma sonunda elde edilen bulgular öğretmen adaylarının büyük bir çoğunluğunun öğrencilerin okulda öğrendikleriyle yaşamdaki ilişkilerin anlamını kavrayabilecekleri senaryolar geliştirebildiklerini göstermektedir. Öğrencilerin düşünmesine, bilgilerini sentezlemesine ve yaratıcılıklarının gelişmesine fırsat tanıyan senaryoları geliştirmede öğretmen adaylarının yarısının çoğunun başarılı olduğu görülmektedir. Yine aynı sayıda öğretmen adayı açık uçlu senaryolar geliştirebilmişlerdir. Araştırmadan elde edilen bulgular değerlendirildiğinde adayların araştırmaya uygun sorular yöneltmede zorlandıkları görülmektedir. 

Kaynakça

1. Aidoo, B., Boateng, S. K., Kissi, P. S. & Ofori, I. (2016). Effect of problem-based learning on students’ achievement in chemistry. Journal of Education and Practice, 7(33), 103-108.
2. Avalos, B. (2011). Teacher professional development in teaching and teacher education over ten years. Teaching and Teacher Education, 27(1), 10-20.
3. Ayaz M.F. (2015). The effect of the problem-based learning approach on the attitudes of the students towards science lesson: A study of meta-analysis. Turkish Studies International Academic Journals, 10(3), 139-160. http://dx.doi.org/10.7827/TurkishStudies.7664
4. Barrows, H.S., & Tamblyn, R.M. (1980). Problem pased learning: An approach to medical education. New York. Spiringer Publishing Company.
5. Baysal, Z. N. (2005). Forming problem cases for problem-based learning in social studies teaching. Turkish Education Sciences Journal, 4(3), 471-485.
6. Costu, B., Unal, S., & Ayas, A. (2007). The use of daily-life events in science teaching. Ahi Evran University Education Faculty Journal, 8(1), 197–207.
7. Cayan, Y., & Karsli, F. (2015). The effects of the problem based teaching learning approach to overcome students’ misconceptions on physical and chemical change. Kastamonu Education Journal 23 (4), 1437-1452.
8. Etiubon, R. U. & Ugwu, A. N. (2016). Problem-based learning and students' academic achievement on thermodynamics (A case study of University of Uyo, Akwa - İbom state, Nigeria). Journal of Research & Method in Education, 6(5), 36-41.

9. Goodnough, K. (2003). Issues in modified problem based learning: a self-study in pre-service teacher education. Paper presented at the annual meeting of the American educational research association. Chicago. IL. April 21-25.
10. Hmelo-Silver, C. E. (2004). Problem-Based Learning: What and how do students learn?. Educational Psychology Review, 16(3), 235-266.
11. Horak, A. K. & Galluzzo, G. R. (2017). Gifted Middle School Students’ Achievement and Perceptions of Science Classroom Quality During Problem-Based Learning. Journal of Advanced Academics, 28(1). 28-50. DOİ: 10.1177/1932202X16683424
12. Jones, R. W. (2006). Problem Based Learning: Description, advantages, disadvantages, scenarios and facilitation. Anaesthesia and Intensive Care, 34 (4), 485-488.
13. Kaptan, F. & Korkmaz, H. (2001). Problem based approach in science education. Hacettepe University Journal of Education, 20, 185 -192.
14. Karaca, C. (2014). The effect of the problem based method of learning of the life on earth unit in 6th grade subject of social studies on the success of students. (Unpublished Master Dissertation). Ataturk University, Erzurum, Turkey.
15. Keles, M. (2015), The effect of problem-based learning method on student' recall level and success in the processing of science and technology course. (Unpublished master dissertation) Necmettin Erbakan University, Konya, Turkey.
16. Kizilcik, H. Ş. (2012). Probleme dayalı öğrenme sürecinde ısı ve sıcaklık kavramlarının gelişimi üzerine bir durum çalışması. (Unpublished Doctoral Dissertation), Gazi University, Ankara, Turkey.
17. Loyens, S. M. M., Jones S. H., Mikkers J. & Gog, T. (2015). Problem-based learning as a facilitator of conceptual change. Learning and Instruction 38, 34-42. https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2015.03.002
18. Lohman, M. C., & Finkelstein, M. (2000). Designing groups in problem-based learning to promote problem-solving skill and self-directedness. Instructional Science, 28 (4), 291–307.
19. Ministry of National Education. 2015. Primary science and technology curriculum. Retrieved from http://ttkb.gov.tr/www/ogretim-programlari/icerik/72#.
20. Ministry of National Education. 2018. Fen bilimleri dersi ögretim programları. Retrieved from http://mufredat.meb.gov.tr/Dosyalar/201812312311937-FEN%20B%C4%B0L%C4%B0MLER%C4%B0%20%C3%96%C4%9ERET%C4%B0M%20PROGRAMI2018.pd Murray-Harvery, R., Curtis, D. D., Cattley, G., & Slee, P. T. (2005). Enhancing teacher education students’ generic skills through problem-based learning. Teaching Education, 16(3), 257-273.
21. Newstetter, W. C. (2006). Fostering integrative problem solving in biomedical engineering: the PBL approach. Annals of Biomedical Engineering, 34 (2), 217-225.
22. Oktarisa, Y., Utami, İ. S. & Denny, Y. R. (2017). Detecting and reducing science teacher candidate’s (stc) misconception about motion and force by using force concept inventory (fci) and problem based learning (PBL). Journal of Physics: Conference Series doi:10.1088/1742-6596/812/1/012043
23. Oztemel, E. (2018). Egitimde yeni yönelimlerin degerlendirilmesi ve egitim 4.0. Journal of University Research, 1 (1) 25-30.
24. Pepper, C. (2013) Pre-service teacher perceptions ot using problem based learning in science investigations. Teaching Science. 59 (1) 23-27.
25. Shepherd, A. & Cosriff, B. (1998). Problem-based learning: A bridge between planning education and planning practice. Journal of Planning Education and Research, 17, 348-357.
26. Senocak, E., & Taskesengil, Y. (2005). Problem-based learning and its applicability in science education. Kastamonu Eğitim Dergisi, 13(2), 359-366.
27. Tapilouw, M. C., Firman, H., Redjeki, S., & Chandra, D. T. (2017). The importance of training needs’ questionnaire to arrange science teacher training program. Journal Pendidikan IPA Indonesia. 6 (1), 110-115.
28. Unsal, Y. (2006). Problem solving sessions with cooperative learning teams as a teaching technique in physics education. Yayımlanmamış Doktora Tezi. Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara
29. Wang, H., Cox, A., Thompson P., & Shuler, C. (1998). Problem Based Learning, USC California Science Project Leadership Cohort, USC CCMB, http://www.usc.edu/hsc/dental/ccmb/usc-csp,(4.13.2003)
30. Yaman, S, & Yalçin N, (2005). Effectiveness on creative thinking skills of problem based learning approach in science teaching. Elementary Education Online, 4(1), 42-52.