Structured cooperative teaching with group cycle in teaching earth science concepts

Öz

This study aimed to determine the concept learning of pre-service science teachers in earth science courses conducted with collaborative teaching structured with group cycles and to explore their views on the implementation. A total of 62 third-year pre-service science teachers participated. Data were collected through open-ended questions assessing the contributions of cooperative learning to teaching and learning, as well as concept maps created by the participants. Open-ended questions were analyzed under the themes of "contribution to learning experience," "contribution to teaching experience," "positive/negative aspects," and "suggestions." Concept maps were evaluated using the Concept Map Assessment Rubric. The results showed that the method facilitated learning and increased retention but also led to some incomplete learning and classroom confusion. While cooperative learning supported concept learning, it was found to be insufficient in establishing advanced conceptual connections and providing effective examples.

Anahtar Kelimeler

• Cooperative Learning
• Concept Teaching
• Earth Science
• Pre-Service Science Teacher

Yer bilimi kavramlarının öğretiminde grup döngüsü ile yapılandırılmış işbirlikli öğretim

Öz

Bu çalışmada grup döngüsüyle yapılandırılmış işbirlikli öğretim ile yürütülen yer bilimleri derslerinde fen bilgisi öğretmen adaylarının kavram öğrenmelerinin belirlenmesi ve uygulamaya yönelik görüşlerinin tespit edilmesi amaçlanmıştır. Çalışma grubu lisans 3. sınıfta öğrenim gören 62 Fen Bilgisi Öğretmenliği öğrencisinden oluşmaktadır. Çalışmada veriler işbirlikli öğrenmenin öğrenme ve öğretmeye katkılarını değerlendiren açık uçlu sorular ve adayların oluşturdukları kavram haritaları kullanılarak toplanmıştır. Açık uçlu sorulardan elde edilen veriler, "işbirlikli öğrenmenin öğrenme deneyimine katkısı", "öğretme deneyimine katkısı", "olumlu/olumsuz yönleri" ve "öneriler" temaları altında analiz edilmiştir. Kavram haritaları Kavram Haritası Değerlendirme Rubriği'ne göre değerlendirilmiştir. Sonuçlar bu yöntemin öğrenme sürecinde kalıcılığı artırdığını koymuştur. Ancak işbirlikli öğrenmenin bazı eksik öğrenmelere ve sınıfta kargaşaya yol açabileceği da belirtilmiştir. İşbirlikli öğrenmenin kavramlar arası bağları kurmayı desteklediği ancak kavramlar arası çapraz bağların kurulmasında ve kavramların örneklendirilmesinde yetersiz kaldığı sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• İşbirlikli Öğrenme
• Kavram Öğretimi
• Yer Bilimi
• Fen Bilgisi Öğretmen Adayları

Kaynakça

1. Akbulut, G. (2013). 6. sınıf sosyal bilgiler dersinde işbirlikli öğrenme yöntemi (birlikte öğrenme ve takım destekli bireyselleştirme teknikleri) uygulamasının öğrenci tutum ve başarısına etkisi. (Yüksek lisans tezi, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Muğla).
2. Alınlı, C. (2022). Sosyal bilgiler öğretiminde işbirlikli argümantasyon yönteminin öğrencilerin akademik başarısı, argümantasyon düzeyleri ve işbirlikli öğrenme becerileri üzerindeki etkisi. (Yüksek lisans tezi, Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Tokat).
3. American Geosciences Institute (2021). Core concepts: Vision and change in the geosciences. Retrieved from https://www.americangeosciences.org/change/sections/concepts/
4. Aytaçlı, B. (2012). Durum çalışmasına ayrıntılı bir bakış. Adnan Menderes Üniversitesi Eğitim Fakültesi Eğitim Bilimleri Dergisi, 3(1), 1-9. https://dergipark.org.tr/tr/pub/aduefebder/issue/33889/375231
5. Bayık, D. (2016). 6. sınıf sosyal bilgiler dersinde işbirlikli öğrenme yöntemi destekli zihin haritası tekniğinin kullanılmasının öğrencilerin akademik başarılarına ve derse karşı tutumuna etkisi. (Yüksek lisans tezi, Fırat Üniversitesi).
6. Bingül, D., & Çavaş, B. (2016, 12-13 Nisan). Fen bilgisi öğretmen adaylarının deprem konusundaki kavram yanılgıları üzerine bir araştırma. Uluslararası Yükseköğretimde Yeni Eğilimler Kongresi’nde sunulmuştur. İstanbul, Türkiye
7. Bitlisli, N. (2014). 6. sınıf öğrencilerinin sosyal bilgiler dersi yeryüzünde yaşam ünitesinde geçen coğrafi kavramları algılama düzeyleri ve kavram yanılgıları (Bayburt örneği). (Yüksek lisans tezi, Giresun Üniversitesi, Giresun)
8. Bugarso, J. M. S., Arcenas, G. L., Galigao, J. M., & Camarao, M. K. G. (2024). Difficulty of science pre-service teachers in their major courses (physics, biology, chemistry, earth science). Indonesian Journal of Multidiciplinary Research, 4(1), 145-154. https://doi.org/10.17509/ijomr.v4i1.68752

9. Bulunuz, N., & Jarrett, O. (2006). Basic earth and space science concepts: Building elementary teacher understanding. [Sözlü sunum]. Annual Conference of the Georgia Science Teachers Association, Columbus, GA.
10. Bulunuz, N., & S. Jarrett, O. (2010). Understanding of earth and space science concepts: strategies for concept-building in elementary teacher preparation. School Science and Mathematics, 109(5). https://doi.org/10.1111/j.1949-8594.2009.tb18092.x
11. Bulut , N. (2014). Sosyal bilgiler öğretmen adaylarının dünyanın yapısı konusundaki kavram yanılgılarının belirlenmesi. (Yüksek lisans tezi, Erciyes Üniversitesi, Kayseri).
12. Campelo, L. F., & Bertholo Piconez, S. C. (2016). Concept mapping in high school: An experience on teaching geography to measure deep, surface and non-learning outcomes. In A. Cañas, P. Reiska, & J. Novak (Eds.), Innovating with concept mapping (Vol. 635). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-45501-3_3
13. Chi, M. T. H., & Wylie, R. (2014). The ICAP framework: Linking cognitive engagement to active learning outcomes. Educational Psychologist, 49(4), 219–243. https://doi.org/10.1080/00461520.2014.965823
14. Chang, C. Y., & Mao, S. L. (1999), The effects on students' cognitive achievement when using the cooperative learning method in earth science classrooms. School Science and Mathematics, 99(7), 374-379. https://doi.org/10.1111/j.1949-8594.1999.tb17497.x
15. Creswell. J.W. (2017). Research Design: Qualitative, Quantitative, and Mixed Methods Approaches (4th ed.), Sage, Newbury Park.
16. Çevik, G. K., Çevik, G., & Sürmeli, H. (Haziran, 2022). Yer Bilimi Okuryazarlığının Sürdürülebilir Çevre Bilinci Açısından Önemi. EJERCongress 2022’de sunulmuştur. İzmir, İstanbul.
17. Çokyaşar Özdemir, G. (2023). Yer bilimi dersinde bilim tarihi temelli dijital hikâye uygulamalarının etkililiğinin incelenmesi: Fen bilgisi öğretmen adayları örneği. (Yüksek lisans tezi, Marmara Üniversitesi, İstanbul).
18. DeLaughter, J. E., Stein, S., Stein, C. A., & Bain, K. R. (1998). Preconceptions abound among students in an introductory earth science course. Eos, Transactions American Geophysical Union, 79(36), 429-432. https://doi.org/10.1029/98EO00325
19. Demirel, Ö. (2012). Eğitimde program geliştirme (18. Baskı). Pegem Akademi.
20. Demirkaya, H., & Karacan, H. (2016). Ortaokul 6. sınıf öğrencilerinin sosyal bilgiler dersindeki bazı coğrafi kavramları anlama düzeyleri ve kavram yanılgıları. International Journal of Field Education, 2(2), 38-57. https://dergipark.org.tr/tr/pub/ijofe/issue/28468/303424
21. Dewey, J. (1916). Democracy and education (1st ed.). Macmillan. https://nsee.memberclicks.net › docs › BooksReports
22. Dillenbourg, P. (1999). What do you mean by 'collaborative learning'? In P. Dillenbourg (Ed) Collaborative- learning: Cognitive and Computational Approaches (1st ed.). Oxford: Elsevier. https://books.google.com.tr/books/about/Collaborative_Learning.html?id=Zq4wQgAACAAJ&redir_esc=y
23. Doymuş, K., Şimşek, Ü., & Şimşek, U. (2005). İşbirlikçi öğrenme yöntemi üzerine derleme: I. İşbirlikçi öğrenme yöntemi ve yöntemle ilgili çalışmalar. Erzincan Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 7(1), 59–83.
24. Driver, R., Asoko, H., Leach, J., Mortimer, E., & Scott, P. (1994). Constructing scientific knowledge in the classroom. Educational Researcher, 23(7), 5–12.
25. Duschl, R. A., Schweingruber, H. A., & Shouse, A. W. (2007). Taking cience to School: Learning and teaching science in grades K–8. Washington, DC: The National Academies Press
26. Ecevit, T., & Özdemir Şimşek, P. (2016). Öğretmenlerin fen kavram öğretimleri, kavram yanılgılarını saptama ve giderme çalışmalarının değerlendirilmesi. İlköğretim Online, 16(1). https://doi.org/10.17051/io.2017.47449
27. Eshietedoho, C. G. (2010). The effects of cooperative learning methods on minority ninth graders in earth and space science (Doctoral Dissertation, Nova Southeastern University). Retrieved from https://www.proquest.com/docview/604991358?sourcetype=Dissertations%20&%20Theses
28. Fernández-Santander, A. (2008), Cooperative learning combined with short periods of lecturing. Biochemistry and Molecular Biology Education, 36(1), 34-38. https://doi.org/10.1002/bmb.20141
29. Genç, M., & Şahin, F. (2004, October). The effects of cooperative learning with concept map to learn in science education. Paper presented at 2nd International Balkan Education Congress: Searching Excellence in Education, Edirne.
30. Hannula, K.A. (2023). K-12 yer bilimleri eğitimi için zorluklar ve fırsatlar. Jeolojik Bilimler Eğitimi Dergisi, 71 (2), 127–128. https://doi.org/10.1080/10899995.2023.2187171
31. Johnson, D. W., & Johnson, R. T. (1989). Cooperation and competition: Theory and research. Interaction Book Company. https://books.google.com.tr/books/about/Cooperation_and_Competition.html? id=ewh9AAAAMAAJ&redir_esc=y
32. Kaçar, B. (2024). İş birlikli öğrenmeye dayalı etkinliklerin 7. sınıf öğrencilerinin kavramsal öğrenmeleri ile sosyal ve deneysel süreç becerilerine etkisinin incelenmesi (Yüksek lisans tezi, Marmara Üniversitesi, İstanbul).
33. Kara Yılmaz, G. (2017). İşbirlikli öğrenmenin ortaokul 5. sınıf sosyal bilgiler dersinde öğrencilerin akademik başarısına ve sosyal katılım becerisine etkisi. (Yüksek lisans tezi, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Muğla).
34. Karakök, H. (2011). Fiziki coğrafya konuları öğretiminde arazi gezisinin öğretmen adaylarının başarı düzeylerine etkisi ve fiziki coğrafya kavramlarının öğreniminde karşılaşılan sorunlar. (Yüksek lisans tezi, Niğde Üniversitesi, Niğde).
35. Karakuş, U. (2019). Sosyal bilgiler öğretmen adaylarının doğal afet kavramlarına ilişkin algılarının kelime ilişkilendirme testi aracılığıyla incelenmesi. Cumhuriyet International Journal of Education, 8(3), 735-751. http://cije.cumhuriyet.edu.tr/tr/pub/issue/48894/546103
36. King, C. (2008). Geoscience education: An overview. Studies in Science Education, 44(2), 187–222. https://doi.org/10.1080/03057260802264289
37. Koçak, Ö. (2024). Dokuzuncu sınıf coğrafya dersinde işbirlikli öğrenmeyle desteklenmiş dijital hikâye haritalama kullanımı. (Yüksek lisans tezi, Atatürk Üniversitesi, Erzurum).
38. Koçyiğit, M. (2018). İşbirlikli öğrenme yaklaşımının öğrencilerin coğrafya derslerindeki akademik başarılarına ve tutumlarına etkisi (Yüksek lisans tezi, Atatürk Üniversitesi, Erzurum).
39. Kozcu Çakır, N., Ballıel, B., & Sarıkaya, M. (2016). İşbirlikli öğrenme yönteminin öğrencilerin başarılarına, bilgilerinin kalıcılığına ve fene karşı tutumlarına etkisinin araştırılması. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 2(2), 1–15.
40. Lazarowitz, R. (1995). Learning science in cooperative modes in junior and senior high school cognitive and affective outcomes. In J. E. Pedersen & A. D. Digby (Eds.), Secondary schools and cooperative learning: Theories, models, and strategies (1st ed., pp.185-227). New York: Garland. https://books.google.com.tr/books/about/Secondary_Schools_and_Cooperative_Learni.html? id=pzeIwhb8LX4C&redir_esc=y
41. McClure, J.R., Sonak, B. and Suen, H.K. (1999), Concept map assessment of classroom learning: Reliability, validity, and logistical practicality. Journal of Research in Science Teaching, 36(4), 475-492. https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2736(199904)36:4<475::AID-TEA5>3.0.CO;2-O
42. Miles, M. B. , & Huberman, A. M. (1994). Qualitative data analysis (2nd ed.). Thousand Oaks, CA: Sage.
43. Milli Eğitim Bakanlığı (MEB). (2024). Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli ve Öğretim Programları. Milli Eğitim Bakanlığı. https://www.meb.gov.tr
44. Novak, J. D. (1993). Meaningful learning: The essential factor for conceptual change in limited or inappropriate propositional hierarchies leading to empowerment of learners. Science Education, 77(4), 441– 458.
45. Novak, J. D., & Staff, J. (1980). Concept mapping: A useful tool for science education.
46. Novak, J. D., & Gowin, D. B. (1982). Learning how to learn. Cambridge University Press.
47. Novak, J. D., & Gowin, D. B. (1984). Learning how to learn. Cambridge University Press.
48. Novak, J. D., Gowin, D. B., & Johansen, G. T. (1983). The use of concept mapping and knowledge Vee mapping with junior high school science students. Science Education, 67, 625–645.
49. Novak, J. D., & Cañas, A. J. (2008). The theory underlying concept maps and how to construct and use them. Technical Report IHMC CmapTools. https://www.researchgate.net/publication/215439441_The_Theory_Underlying_Concept_Maps_and_How_ to_Construct_Them
50. Okumuş, S., & Doymuş, K. (2017). İşbirlikli öğrenme ve modellerin yedi ilkeyle birlikte uygulanmasının kavramsal anlamaya etkisi. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 14(39), 431–457.
51. Özdemir, E. (2023). Sosyal bilgiler öğretiminde dijital öyküleme yönteminin duygusal tasarım ve işbirlikli öğrenme yöntemleri ile uygulanmasının öğrenme performansı, tutum ve sosyal duygusal beceri algısına etkisi. (Yüksek lisans tezi, Bahçeşehir Üniversitesi, İstanbul).
52. Pazar, Ş. B. (2020). Ortaokul saf madde ve karışımlar ünitesinin öğretiminde jigsaw tekniği ve öğrenme sürecine etkililiği. (Yüksek lisans tezi, Amasya Üniversitesi, Amasya).
53. 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.
54. Ruiz-Gallardo, J. R., & Reavey, D. (2018). Learning science concepts by teaching peers in a cooperative environment: a longitudinal study of preservice teachers. Journal of the Learning Sciences, 28(1), 73–107. https://doi.org/10.1080/10508406.2018.1506988
55. Ruys, I., Van Keer, H., & Aelterman, A. (2010). Collaborative learning in pre‐service teacher education: an exploratory study on related conceptions, self‐efficacy and implementation. Educational Studies, 36(5), 537– 553. https://doi.org/10.1080/03055691003729021
56. Sadıkoğlu, M., Demirel, T., & Hastürk, G. (2022). Fen bilimleri öğretmenlerinin işbirlikli öğrenme yönteminin uygulanabilirliği hakkındaki görüşleri. International Journal of Active Learning, 7(1), 1-22. https://dergipark.org.tr/tr/pub/ijal/issue/70606/1056403
57. Semercioğlu, M. G., Kalkan, H., & Akdemir, E. (2019, 1-3 Kasım). Öğretmenlerin mevsimler konusuna ilişkin kavram yanılgılarının belirlenmesi. 1.Uluslararası Öğrenme Kongresi’nde sunulmuştur. Nevşehir, Türkiye.
58. Slavin, R. E. (1995). Cooperative learning: Theory, research, and practice. Boston: Allyn & Bacon. https://www.scirp.org/reference/referencespapers?referenceid=713321
59. Slavin, R. E. (2010). Co-operative learning: what makes group-work work. The nature of learning: Using research to inspire practice. OECD.
60. Şahin, F. (2002). Kavram haritalarının değerlendirme aracı olarak kullanılması ile ilgili bir araştırma. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 11(11), 17-32. https://dergipark.org.tr/tr/pub/pauefd/issue/11132/133138
61. Tekin, N., İnci, T., Aslan, O., Yağız, D. (2014). Fen ve teknoloji öğretmen adaylarının kavram haritalarına yönelik tutumları ve kavram haritası hazırlayabilme becerilerinin çeşitli değişkenler açısından incelenmesi. Marmara Üniversitesi Atatürk Eğitim Fakültesi Eğitim Bilimleri Dergisi, 38(38), 133-148. https://dergipark.org.tr/tr/pub/maruaebd/issue/387/2628
62. Treagust, David & Duit, Reinders & Nieswandt, Martina. (2000). Sources of students difficulties in learning Chemistry. Educación Química. 11. 228-235. 10.22201/fq.18708404e.2000.2.66458.
63. Trundle, K. C. (1999). Elementary preservice teachers’conceptual understandings of the cause of moonphases. (Doctoral Dissertation, University of Tennessee, Knoxville). https://www.proquest.com/docview/304527730?pq- origsite=gscholar&fromopenview=true&sourcetype=Dissertations%20&%20Theses
64. Uluay, G. (2020). Fen bilgisi öğretmen adaylarının evren hakkında görüşleri. Anadolu Öğretmen Dergisi, 4(2), 209-225. https://doi.org/10.35346/aod.799809
65. Vygotsky, L. S. (1978). Mind in society: The development of higher psychological processes. Harvard University Press.
66. Yıldırım, A., & Şimşek, H. (2013). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri (9. baskı). Seçkin Yayınevi.