Sanal Deneylere Dayalı Yapılan Öğretimin Öğrenci Başarısına ve Tutumuna Etkisi

Öz

Bu çalışma, sanal deney tekniğine dayalı yapılan öğretimin yedinci sınıf öğrencilerinin ‘Yaşamımızdaki Elektrik’ ünitesindeki başarıları ve öğrencilerin fen laboratuvarına karşı olan tutumları üzerindeki etkilerini belirlemek amacıyla yapılmıştır. Katılımcılar, aynı öğretmenin iki yedinci sınıfındaki toplam 69 öğrenciden oluşmaktadır. Rastgele atanan deney grubundaki öğrenciler sanal deneylere dayalı öğretim alırken kontrol grubundakiler fiziksel deneyler yapmışlardır. Aynı başarı testi ve tutum ölçekleri önce ön test olarak ve 4 haftalık uygulamanın sonunda son test olarak iki kez verilmiştir. Yapılan iki ayrı ANCOVA sonucunda istatistiksel olarak anlamlı farklar bulunmuştur. Bulguların sonucunda, öğrencilere güvenli ve interaktif modeller sunan sanal deneylerin bu sınıf seviyesindekilerin eğitiminde önemli rolü olduğu görülmüş ve farklı kontekst ve aşamalarda kullanılması önerilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• sanal deney tekniği, elektrik, başarı, fen laboratuvarına karşı tutum

Effects of Virtual Experiments Oriented Science Instruction on Students’ Achievement and Attitude

Öz

This study was conducted to identify the effects of virtual experiment technique on seventh grade students' electricity achievement and attitudes towards science laboratory. The subjects were 69 seventh grade students in two classes of the same teacher. Randomly assigned experimental group students received virtual experiments oriented instruction, whereas control group students performed physical experiments. Achievement test and attitude scales were given as pretests prior to instruction and as posttests after four weeks of instruction. Two separate covariance analysis were conducted in this study and both of them indicated statistical significant differences. In accordance with these significant results, it can be concluded that virtual experiments have a substantial role in education by providing safe medium and interactive genuine models for students. Therefore, it is suggested that virtual experiments can be used in different contexts and various steps of education whenever possible

Anahtar Kelimeler

• virtual experiment technique, electricity, achievement, attitude toward science laboratory

Kaynakça

1. Akgün, S. (2000). Fen bilgisi öğretimi. Ankara: Pegem A Yayıncılık.
2. Aydın, M. (2005). Bütünleştirici öğrenme kuramına uygun bilgisayar destekli dijital deney araçları ile fen laboratuvar deneyleri tasarlama ve uygulama. Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
3. Bernadatte, M. G. (1983). High school students participate in a CAI study skills program. Turdok Dialog Information Services, 1, 66–68.
4. Bilek, M. (2010). Natural science education in the time of virtual worlds. Journal of Baltic Science Education, 9(1), 4– 5.
5. Büyüközer, S. (1990). Bilgisayar destekli eğitimin tanımı ve gerekliliği. 7. Türkiye Bilgisayarlar Kongresi.
6. Carmichael, A., Chini, J., Rebello, N., & Puntambekar, S. (2010). Comparing student learning in mechanics using simulations and hands-on activities. Physics Education Research Conference, AIP Conference Proceedings, Volume 1289, 89-92, Portland.
7. Chini, J. J. (2010). Comparing the scaffolding provided by physical and virtual manipulatives for students’ understanding of simple machines. Unpublished PhD Thesis, B.A., Drew University.
8. Darius, P., Portier, K., & Schrevens, E. (2007). Virtual experiments and their use in teaching experimental design. International Statistical Review, 75(3), 281–294.

9. de Jong, T. (2006). Computer simulations: technological advances in inquiry learning. Science, 312, 532–533.
10. Dewey, J. (1972). Experience and education. New York: Collier Books.
11. Demirel, Ö. (1996). Genel öğretim yöntemleri. Ankara: USEM Yayınları.
12. Earged, (2003). TIMSS – 1999 Üçüncü Uluslar Arası Matematik ve Fen Bilgisi Çalışması, Ulusal Rapor.
13. Eggen, P., & Kauchak, D. (2001). Educational psychology: Windows on classrooms. New Jersey, USA: Prentice-Hall, Upper Saddle River.
14. Finkelstein, N. D., Adams, W. K., Keller, C. J., Kohl, P. B., Perkins, K. K., & Podolefsky, N. S. (2005). When learning about the real world is better done virtually: A study of substituting computer simulations for laboratory equipment. Physical Review Special Topics. Physics Education Research, 1, 1–8.
15. Georgiou, J., Dimitropoulos, G., & Manitsaris, A. (2008). A virtual reality laboratory for distance education in chemistry. International Journal of Social Sciences, 2, 34–41.
16. Güven, B. (2001). İlköğretim birinci basamak 4. ve 5. sınıf fen bilgisi derslerinde sınıf öğretmenlerinin deney yöntemini kullanma durumları. Maltepe Üniversitesi Fen Bilimleri Eğitim Sempozyumu, 66–71, İstanbul.
17. Hançer, A. H. (2005). Fen eğitiminde yapılandırmacı yaklaşıma dayalı bilgisayar destekli öğrenmenin öğrenme ürünlerine etkisi. Yayınlanmamış Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
18. Harmandar, M., & Ceyhun, İ. (1994). Orta öğretimde kimya ve fen bilgisi öğretiminin değerlendirilmesi. Marmara Üniversitesi Atatürk Eğitim Fakültesi, I. Ulusal Eğitim Sempozyumu Bildirileri, 401–403, İstanbul.
19. Hofstein, A., Ben-Zvi, R., & Samuel, D. (1976). The measurement of the interest in, and attitudes to, laboratory work amongst Israeli high school chemistry students. International Science Education, 60(3), 401-411.
20. Hsu, Y. S., & Thomas, R. A. (2002). The impacts of a web-aided instructional simulation on science learning. International Journal of Science Education, 24, 955–979.
21. Huppert, J., & Lazarowitz, R. (2002). Computer simulations in the high school: Students’ cognitive stages, science process skills and academic achievement in microbiology. International Journal of Science Education, 24, 803– 821.
22. Kalkan, H., Şahin, M., Savcı, H., & Özkaya A. R. (1994). Kimya eğitiminde ders kitapları. Marmara Üniversitesi Atatürk Eğitim Fakültesi I. Ulusal Eğitim Sempozyumu Bildirileri, 435–439, İstanbul.
23. Kinder, J. S. (1973). Using instructional media. New York: Litton Educational Pub. Inc.
24. Klahr, D., Triona, L. M., & Williams, C. (2007). Hands on what? The relative effectiveness of physical versus virtual materials in an engineering design project by middle school children. Journal of Research in Science Teaching, 44, 183–203.
25. Lee, H. P. (2010). An example of the interaction between virtual and physical experiments in dynamics. International Journal of Mechanical Engineering Education, 32-40.
26. Lefkos, I., Psillos, D., & Hatzikraniotis, E. (2005). Integrating ICT tools in a laboratory teaching sequence of thermal phenomena. Integrating New Technologies in science and education. Seventh International Conference on Computer Based Learning in Science, 450–460. Slovakia: University of Zilina.
27. Liu, T., C., Lin, Y. C., & Kinshuk (2010). The application of Simulation-Assisted Learning Statistics (SALS) for correcting misconceptions and improving understanding of correlation. Journal of Computer Assisted Learning, 26(2), 143–158.
28. McDermott L. C., & The Physics Education Group (1996). Physics by Inquiry. Wiley, New York.
29. PhET, (2012). Interactive simulations. University of Colorado at Boulder. Retrieved January 5, 2013, from http://phet.colorado.edu.
30. Piaget, J. (1985). The equilibration of cognitive structure. Chicago, IL: University of Chicago press.
31. Rogers, L., & Wild, P. (1996). Data-Logging: Effects on practical science. Journal of Computer Assisted Learning, 12, 130-145.
32. Ronen M., & Eliahu M. (2000) Simulation – a bridge between theory and reality: the case of electric circuits. Journal of Computer Assisted Learning, 16, 14–26.
33. Şahin, F. (1996). Fen bilgisi öğretiminde grup işbirliğinin önemi. Marmara Üniversitesi Atatürk Eğitim Fakültesi II. Ulusal Eğitim Sempozyumu, 92–105.
34. Sharp, J., Yin, D., Bernhardt, H., Deng, Q., Procca, A. E., & Tyson, L. (2009). The integration of real and virtual magnetic resonance imaging experiments in a single instrument. Review of Scientific Instruments, 80.
35. Tao, P., & Gunstone, R. (1999). The process of conceptual change in force and motion during computer-supported physics instruction. Journal of Research in Science Teaching, 36, 859–882.
36. Tezcan, H., & Günay, S. (2003). Lise Kimya Öğretiminde Laboratuvar Kullanımına İlişkin Öğretmen Görüşleri. Milli Eğitim Dergisi, 159.
37. Triona, L., & Klahr, D. (2003). Point and click or grab and heft: Comparing the influence of physical and virtual instructional materials on elementary school students’ ability to design experiments. Cognition and Instruction, 21, 149–173.
38. Uşun, S. (2000). Dünyada ve Türkiye’de bilgisayar destekli öğretim. Ankara: Pegem A Yayıncılık.
39. Winn, W., Stahr, F., Sarason, C., Fruland, R., Oppenheimer, P., & Lee, Y-L. (2006). Learning oceanography from a computer simulation compared with direct experience at sea. Journal of Research in Science Teaching, 43, 25– 42.
40. Yıldız, E. (2004). Farklı deney teknikleriyle fen öğretimi. Dokuz Eylül Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
41. Zacharia, Z. (2003). Beliefs, attitudes, and intentions of science teachers regarding the educational use of computer simulations and inquiry-based experiments in physics. Journal of Research in Science Teaching, 40(8), 792-823.
42. Zacharia, Z. C. (2007). Comparing and combining real and virtual experimentation: an effort to enhance students’ conceptual understanding of electric circuits. Journal of Computer Assisted Learning, 23, 120–132.
43. Zacharia Z. C., Olympiou, G., & Papaevripidou, M. (2008). Effects of experimenting with physical and virtual manipulatives on students’ conceptual understanding in heat and temperature. Journal of Research in Science Teaching, 45, 1021–1035.
44. Zacharia, Z., & Constantinou, C. P. (2008). Comparing the influence of physical and virtual manipulatives in the context of the Physics by Inquiry curriculum: The case of undergraduate students’ conceptual understanding of heat and temperature. American Journal of Physics, 76, 425–430.
45. Sanal Deneylere Dayalı Yapılan Öğretimin Öğrenci Başarısına ve Tutumuna Etkisi
46. ÖZ. Bu çalışma, sanal deney tekniğine dayalı yapılan öğretimin yedinci sınıf öğrencilerinin ‘Yaşamımızdaki
47. Elektrik’ ünitesindeki başarıları ve öğrencilerin fen laboratuvarına karşı olan tutumları üzerindeki etkilerini
48. belirlemek amacıyla yapılmıştır. Katılımcılar, aynı öğretmenin iki yedinci sınıfındaki toplam 69 öğrenciden
49. oluşmaktadır. Rastgele atanan deney grubundaki öğrenciler sanal deneylere dayalı öğretim alırken kontrol
50. grubundakiler fiziksel deneyler yapmışlardır. Aynı başarı testi ve tutum ölçekleri önce ön test olarak ve 4
51. haftalık uygulamanın sonunda son test olarak iki kez verilmiştir. Yapılan iki ayrı ANCOVA sonucunda
52. istatistiksel olarak anlamlı farklar bulunmuştur. Bulguların sonucunda, öğrencilere güvenli ve interaktif modeller
53. sunan sanal deneylerin bu sınıf seviyesindekilerin eğitiminde önemli rolü olduğu görülmüş ve farklı kontekst ve
54. aşamalarda kullanılması önerilmiştir.
55. Anahtar Kelimeler: sanal deney tekniği, elektrik, başarı, fen laboratuvarına karşı tutum