Justification of E-Argumentation Software based on a Needs Analysis in Education Context

Yıl 2024, , 361 - 389, 30.04.2024

Erhan Güneş , Mutlu Tahsin Üstündağ , Nuh Yavuzalp , Eralp Bahçivan

https://doi.org/10.17152/gefad.1382078

Öz

Argumentation can be defined as a process in which claim, data, justification and supports, which are considered the basic building blocks of an argument, are connected together in a meaningful way. Especially in Science Education, argumentation method is known to have positive contributions to the learning-teaching processes. Today, there is much opportunity to integrate digital tools or software in argumentation processes for better learning outcomes. The literature points out the difficulties experienced by teachers and learners in the argumentation processes and emphasizes that digital tools or software can offer solutions to these problems. In this context, a wide variety of software is used to support argumentation processes in education more effectively and easily. The aim of this study is to examine existing argumentation software and to determine the features of a new "E-Argumentation" software, which is supposed to be a better and contemporary solution for argumentation processes, based on a needs analysis.
Existing argumentation software is not rich in terms of multimedia usage and not compatible with group work, which is important in argumentation processes, or with three argumentation approaches in the literature. Furthermore, existing software has serious shortcomings in terms of usability and educational value. As a result, it is clear that there is a need for argumentation software which is compatible with current technologies, pedagogically useful, and has high level of usability and accessibility.

Anahtar Kelimeler

Argumentation, Software, Science education

Proje Numarası

219K028

E-Argümantasyon Yazılımının Eğitim Bağlamında İhtiyaç Analizine Dayalı Olarak Gerekçelendirilmesi

Öz

Argümantasyon, son yıllarda Fen Eğitiminde sıkça başvurulan ve öğrenme-öğretme süreçlerine olumlu katkıları olduğu bilinen bir yöntem olarak karşımıza çıkmaktadır. Eğitim teknolojilerindeki hızlı gelişmeler, argümantasyon süreçlerinin çeşitli dijital araçlarla desteklenmesini veya argümantasyon yazılımlarının kullanılmasını da beraberinde getirmiştir. İlgili alanyazın, argümantasyon süreçlerinde gerek öğretmen gerekse öğrenci bazında yaşanan zorluklara işaret etmekte ve dijital araçlar veya yazılımların bu problemlere çözüm sunabileceğine vurgu yapmaktadır. Bu bağlamda, uluslararası alanyazın incelendiğinde, eğitimde argümantasyon süreçlerinin daha etkili ve kolay yürütülmesine yönelik olarak çok çeşitli yazılımların kullanıldığı görülmektedir. Bunun yanı sıra, incelenen yazılımların büyük çoğunluğunda öğrenciler tarafından üretilen iddia, kanıt, argüman vb. ifadelerin metin tabanlı olarak kaydedildiği görülmektedir. Bazı yazılımlarda ise basit düzeyde çoklu ortam öğeleri de kullanılmıştır. Günümüz bilgi ve iletişim teknolojileri dikkate alındığında, çeşitli çoklu ortam araçları hız/performans sorunları yaratmaksızın internet tabanlı uygulamalarda rahatlıkla kullanılabilmektedir ve eğitim teknolojileri alanyazını bu anlamda oldukça gelişmiştir. Bu açıdan bakıldığında incelenen yazılımların çoklu ortam kullanımı açısından zengin olmadığı görülmüştür. Mevcut yazılımların argümantasyon süreçlerinde önemli olan grup çalışmasına ve uluslararası alanyazında kabul görmüş üç argümantasyon yaklaşımına uyumlu olmadıkları söylenebilir. Ayrıca kullanılabilirlik ve erişilebilirlik konusunda da mevcut yazılımların ciddi eksiklikleri vardır. Sonuç olarak, güncel teknolojilere uyumlu, pedagojik açıdan yararlı, kullanılabilirliği ve erişilebilirliği yüksek argümantasyon yazılımlarına ihtiyaç olduğu açıktır.
Bu çalışmada argümantasyon süreçlerini desteklemeyi amaçlayan mevcut yazılımlar incelenmiş, çeşitli ölçütler açısından değerlendirilmiştir. Ayrıca araştırmacılar tarafından geliştirilen yeni “E-Argümantasyon” yazılımının özellikleri ve mevcut yazılımlarla kıyaslandığında ortaya çıkan üstün yönleri sunulmuştur.

Anahtar Kelimeler

argümantasyon, yazılım, fen eğitimi

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK

Proje Numarası

219K028

Kaynakça

• Akpinar, Y., Ardac, D., & Amuce, N. E. (2014). Development and validation of an argumentation based multimedia science learning environment: Preliminary findings. Social and Behavioral Sciences, 116, 3848 – 3853. Paper presented in 5 th World Conference on Educational Sciences-WCES.
• Akpinar, Y., Ardac, D., & Amuce, N. E. (2015). Computer versus computer and human support in an argumentation-based science learning environment. Journal of Online Learning Research, 1(2), 137-161.
• Aktamiş, H., & Atmaca, A. C. (2016). Fen bilgisi öğretmen adaylarinin argümantasyon tabanli öğrenme yaklaşimina yönelik görüşleri. Elektronik Sosyal Bilimler Dergisi, 15(58), 136-172.
• Aktamış, H., & Hiğde, E. (2015). Fen eğitiminde kullanılan argümantasyon modellerinin değerlendirilmesi. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 35, 136-172.
• Arslan, H. O., Genc, M., & Durak, B. (2023). Exploring the effect of argument-driven inquiry on pre-service science teachers’ achievement, science process, and argumentation skills and their views on the ADI model. Teaching and Teacher Education, 121, 103905.
• Asterhan, C. S., Schwarz, B. B., & Gil, J. (2012). Small‐group, computer‐mediated argumentation in middle‐school classrooms: The effects of gender and different types of online teacher guidance. British Journal of Educational Psychology, 82(3), 375-397.
• Asterhan, C. S., & Schwarz, B. B. (2009). Transformation of robust misconceptions through peer argumentation. C. S. Asterhan, ve B. B., Schwarz (Ed.) Transformation of knowledge through classroom interaction (ss. 159-172). Routledge.
• Berland, L. K., (2011) Explaining variation in how classroom communities adapt the practice of scientific argumentation, Journal of the Learning Sciences, 20(4), 625-664.
• Ceyhan, G. D., Mugaloglu, E. Z., & Tillotson, J. W. (2019). Sosyo-bilimsel konuların kanıta dayalı düşünme uygulamaları ile öğretilmesi: Öğretim iskelesi kullanmanın uygunluğu, yararları ve zorlukları. Elementary Education Online, 18(4), 1405-1417.
• Cheng, C. H., Bråten, I., Yang, F. Y., & Brandmo, C. (2021). Investigating structural relationships among upper-secondary school students’ beliefs about knowledge, justification for knowing, and Internet-specific justification in the domain of science. Journal of Research in Science Teaching, 58(7), 980–1009
• Critical Thinking Skills BV. (2013). https://www.rationaleonline.com. Received on: 08.01.2023.
• Çoban, G. Ü., Akpınar, E., Baran, B., Sağlam, M. K., Özcan, E., & Kahyaoğlu, Y. (2016). Fen bilimleri öğretmenleri için “Teknolojik pedagojik alan bilgisi temelli argümantasyon uygulamaları” eğitiminin değerlendirilmesi. Eğitim ve Bilim, 41(188).
• DeBoer, G. E. (2000). Scientific literacy: Another look at its historical and contemporary meanings and its relationship to science education reform, Journal of Research in Science Teaching: The Official Journal of the National Association for Research in Science Teaching, 37(6), 582-601.
• Delen, I. (2014). Supporting students' scientific explanations: A case study investigating the synergy focusing on a teacher's practices when providing instruction and using mobile devices (Unpublished doctoral dissertation). Michigan State University.
• Demircioğlu, T., & Uçar, S. (2014). Investigation of written arguments about Akkuyu Nuclear Power plant. Elementary Education Online, 13(4), 1373-1386.
• Driver, R., Newton, P., & Osborne, J. (2000). Establishing the norms of scientific argumentation in classrooms. Science Education, 84(3), 287-312.
• Duschl, R., & Osborne, J. (2002). Supporting and promoting argumentation discourse. Studies in Science Education, 38(1), 39–72.
• Erikli, F., Vargı, T., Mat, O., Badur, A., Çiniç, B. ve Kaya, H. (2014). https://argtree.com/. Received on: 08.01.2023.
• Gencel, İ. E., & Ilıman, M. (2019). A case study on argumentation based teaching. Uluslararası Eğitim Programları ve Öğretim Çalışmaları Dergisi, 9(1), 53-72.
• Huang, C. J., Wang, Y. W., Huang, T. H., Chen, Y. C., Chen, H. M., & Chang, S. C. (2011). Performance evaluation of an online argumentation learning assistance agent. Computers & Education, 57(1), 1270-1280.
• Huang, C. J., Chang, S. C., Chen, H. M., Tseng, J. H., & Chien, S. Y. (2016). A group intelligence-based asynchronous argumentation learning-assistance platform. Interactive Learning Environments, 24(7), 1408-1427.
• Jönsson, A. (2016) Student performance on argumentation task in the Swedish National Assessment in science, International Journal of Science Education, 38, 11, 1825-1840.
• Kabataş Memiş, E. (2017). Argümantasyon uygulamalarına katılan öğretmen adaylarının küçük grup tartışmalarına ilişkin görüşleri. Kastamonu Üniversitesi Kastamonu Eğitim Dergisi, 25(5), 2037-2056.
• Karaer, G., Karademir, E., & Tezel, Ö. (2019). Sınıf öğretmen adaylarının fen laboratuvarında argümantasyon tabanlı öğretime yönelik görüşlerinin incelenmesi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 20, 217-241.
• Kayaduman, H., Sırakaya, M., & Seferoğlu, S. S. (2011). Eğitimde FATİH projesinin öğretmenlerin yeterlik durumları açısından incelenmesi. Akademik Bilişim, 11, 123-129.
• Kishurim Group. (2013). http://www.kishurimgroup.org/tools.asp. Received on: 10.09.2022.
• Kuhn, D. (1992). Thinking as argument. Harvard Educational Review, 62(2), 155-179.
• Kuhn, D. (1993). Science as argument: Implications for teaching and learning scientific thinking. Science Education, 77(3), 319-337.
• Kuhn, D., & Udell, W. (2003). The development of argument skills. Child Development, 74(5), 1245-1260.
• Laru, J., Järvelä, S. & Clariana, R. (2012). Supporting collaborative inquiry during a biology field trip with mobile peer-to-peer tools for learning: A case study with K-12 learners. Interactive Learning Environments, 20(2), 103–117.
• Latifi, S., Noroozi, O., & Talaee, E. (2021). Peer feedback or peer feedforward? Enhancing students’ argumentative peer learning processes and outcomes. British Journal of Educational Technology, 52(2), 768–784
• LILT (Laboratory for Interactive Learning Technologies). http://belvedere.sourceforge.net/ . Received on: 08.01.2023.
• Lin, Y. R., Fan, B., & Xie, K. (2020). The influence of a web-based learning environment on low achievers’ science argumentation. Computers & Education, 151, 1-17.
• Lu, J., & Zhang, Z. (2013). Scaffolding argumentation in intact class: Integrating technology and pedagogy. Computers & Education, 69, 189-198.
• Mayweg-Paus, E., Zimmermann, M., Le, N. T., & Pinkwart, N. (2021). A review of technologies for collaborative online information seeking: on the contribution of collaborative argumentation. Education and Information Technologies, 26(2), 2053–2089.
• McNeill, K. L., González‐Howard, M., Katsh‐Singer, R., & Loper, S. (2016). Pedagogical content knowledge of argumentation: Using classroom contexts to assess high‐quality PCK rather than pseudoargumentation. Journal of Research in Science Teaching, 53(2), 261-290.
• McNeill, K. L., González‐Howard, M., Katsh‐Singer, R., & Loper, S. (2017). Moving beyond pseudoargumentation: Teachers’ enactments of an educative science curriculum focused on argumentation. Science Education, 101(3), 426-457.
• Moshman, D. (2011). Adolescent rationality and development: Cognition, morality, identity. New York, Psychology Press.
• Namdar, B., & Demir, A. (2016). Örümcek mi böcek mi? 5. sınıf öğrencileri için argümantasyon tabanlı sınıflandırma etkinliği. Journal of Inquiry Based Activities, 6(1), 1-9.
• Namdar, B., & Salih, E. (2017). Fen bilgisi öğretmen adaylarının teknoloji destekli argümantasyona yönelik görüşleri. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 17(3), 1384-1410.
• Namdar, B., & Tuskan, İ. B. (2018). Fen bilgisi öğretmenlerinin argümantasyona yönelik görüşleri. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 33(1), 1-22.
• Newton, P., Driver, R., & Osborne, J. (1999). The place of argumentation in the pedagogy of school science. International Journal of Science Education, 21(5), 553-576.
• Norris, S. P., & Phillips, L. M. (2003). How literacy in its fundamental sense is central to scientific literacy. Science Education, 87(2), 224-240.
• Nussbaum, E. M. (2005). The effect of goal instructions and need for cognition on interactive argumentation. Contemporary Educational Psychology, 30(3), 286-313.
• Nussbaum, E. M., & Bendixen, L. D. (2003). Approaching and avoiding arguments: The role of epistemological beliefs, need for cognition, and extraverted personality traits. Contemporary Educational Psychology, 28(4), 573-595.
• Osborne, J. F., & Patterson, A. (2011). Scientific argument and explanation: A necessary distinction? Science Education, 95(4), 627-638.
• Osborne, J.F., Erduran, S., & Simon, S. (2004). Enhancing the quality of argumentation in school science, Journal of Research in Science Teaching, 41(10), 994-1020.
• Öztürk, A. (2017). Fen bilgisi öğretmen adaylarının sosyobilimsel argümantasyon süreçlerinin bilişsel farkındalık açısından incelenmesi: nedensel karşılaştırma araştırması. Pegem Eğitim ve Öğretim Dergisi, 7(4), 547-582.
• Pamuk, S., Çakır, R., Ergun, M., Yılmaz, H. B., & Ayas, C. (2013). Öğretmen ve öğrenci bakış açısıyla tablet PC ve etkileşimli tahta kullanımı: FATİH Projesi değerlendirmesi. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 13(3), 1799-1822
• Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, P. W., & Gertzog, W. A. (1982). Accommodation of a scientific conception: Toward a theory of conceptual change. Science Education, 66(2), 211-227.
• Prusak, N., Hershkowitz, R., & Schwarz, B. B. (2012). From visual reasoning to logical necessity through argumentative design. Educational Studies in Mathematics, 79(1), 19-40.
• Sandoval, W. A., & Çam, A. (2011). Elementary children's judgments of the epistemic status of sources of justification. Science Education, 95(3), 383-408.
• Sandoval, W. A. & Millwood, K. A. (2005). The quality of students’ use of evidence in written scientific explanations. Cognition and Instruction, 23(1), 23-55.
• Sandoval, W. A., & Reiser, B. J. (2004). Explanation-driven inquiry: Integrating conceptual and epistemic supports for science inquiry. Science Education, 88(3), 345–372.
• Schwarz, B. B., Schur, Y., Pensso, H., & Tayer, N. (2011). Perspective taking and synchronous argumentation for learning the day/night cycle. International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning, 6(1), 113-138.
• Simon, S., Erduran, S., & Osborne, J. (2006). Learning to teach argumentation: Research and development in the science classroom. International Journal of Science Education, 28(2-3), 235-260.
• Sourceforge (2009). http://argumentative.sourceforge.net. Received on: 08.01.2023.
• Türel, Y. K. (2012). Teachers\'Negative attitudes towards interactive whiteboard use: needs and problems. Elementary Education Online, 11(2), 423-439.
• Zhang, M., & Quintana, C. (2012). Scaffolding strategies for supporting middle school students’ online inquiry processes. Computers & Education, 58(1), 181-196.
• Zhu, M., Lee, H. S., Wang, T., Liu, O. L., Belur, V., & Pallant, A. (2017). Investigating the impact of automated feedback on students’ scientific argumentation. International Journal of Science Education, 39(12), 1648-1668.