Effects of The Enriched 5E Model on Students’ Conceptual Change: Astronomy Sample

Yıl 2016, Cilt: 24 Sayı: 4, 1785 - 1802, 15.09.2016

Tülay Şenel Çoruhlu Salih Çepni

Öz

The aim of this study is to investigate the effect of 5E model enriched with conceptual change
pedagogies on students’ conceptual change relate to astronomy subjects. A quasi-experimental
research method was used in this study. The sample of this study is composed 72 grade 7 students
at Trabzon Mimar Sinan Primary school. Two-tier open ended test question, semi structured
interviews and students’ drawings were used in data collection process. Mann-Whitney U-test was
used comparisons between groups. Semi structured interviews were conducted with 12 students
also these students drawings investigated in depth for conceptual change in experiment group. At
the end of the study; it was found out that 5E model enriched with conceptual change pedagogy
had meaningful effect on students’ conceptual change (U = 212,5, p<.05) in experiment group
compared with the control group relate to astronomy subjects. 

Anahtar Kelimeler

5E model, conceptual change, astronomy

Zenginleştirilmiş 5E Modelinin Öğrenci Kavramsal Değişimi Üzerine Etkisi: Astronomi Örneği

Öz

Bu çalışmanın amacı; kavramsal değişim pedagojileri ile zenginleştirilmiş 5E modeline
uygun hazırlanan rehber materyallerin öğrencilerin bazı astronomi konuları ile ilgili kavramsal
değişimleri üzerine olan etkisini araştırmaktır. Çalışmada yarı deneysel araştırma yöntemi
kullanılmıştır. Araştırmanın örneklemini 72 ilköğretim 7. sınıf öğrencisi oluşturmaktadır.
Çalışmada veri toplama aracı olarak; iki aşamalı kavramsal anlama testi, mülakat soruları
ve öğrenci çizimlerinden yararlanılmıştır. Deney ve kontrol grubunda yer alan öğrencilerin
kavramsal anlama testinden elde ettikleri puanların karşılaştırılması Mann-Whitney U testi
kullanılarak yapılmıştır. Yarı yapılandırılmış mülakatlar 12 öğrenci ile birlikte gerçekleştirilmiş,
mülakata katılan öğrencilerden ayrıca çizim yapmaları istenmiştir. Araştırma sonucunda;
deney grubunda 5E modeli kapsamında geliştirilen rehber materyallerin öğrenci kavramsal
değişimini gerçekleştirmede mevcut öğretim yöntemleri ile kıyaslandığında anlamlı ölçüde (U
= 212,5, p<.05) etkili olduğu tespit edilmiştir. 

Anahtar Kelimeler

5E modeli, kavramsal değişim, astronomi

Kaynakça

• Abraham, M. R., Grzybowskı, E. B., Renner, J. W. & Marek, E. A. (1992). Understandings and Misunderstandings of Eighth Graders of Five Chemistry Concepts Found in Textbooks. Journal of Research in Science Teaching, 29, 105–120.
• Acker, S. F. (1996). Identifying and correcting misconceptions about the solar system through a constructivist learning approach, Unpublished Master Thesis. Texas Woman’s University, Texas.
• Agan, L. (2004). Stellar Ideas: Exploring Students’ Understanding of Stars. Astronomy Education Review, 3(1), 77–97.
• Albanese, A., Danhoni Neves, M. C. & Vicentini, M. (1997). Models in science and in education: A critical review of research on students’ ideas about the Earth and its place in the Universe. Science and Education, 6, 573–590.
• Arslan, O. ve Keskin, N. (2002). Gazi üniversitesi, gazi eğitim fakültesi fen bilgisi eğitimi 4. sınıf öğrencilerinin “gen klonlama” konusunu öğrenmelerine poster hazırlama etkinliğinin etkisi. V. Ulusal Fen bilimleri ve Matematik Eğitimi sempozyumu, Ortadoğu Teknik Üniversitesi, Ankara.
• Arslan, O., Keskin, N. ve Doğan Bora, N. (2005). Alternatif bir öğrenme aracı: Poster sunumu ödevi, Milli Eğitim Dergisi, 33 (168).
• Ateş, S. ve Polat, M. (2005). Elektrik devreleri konusundaki kavram yanılgılarının giderilmesinde öğrenme evreleri metodunun etkisi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 28, 39-47.
• Ayas Kör, S. (2006). İlköğretim 5. sınıf öğrencilerinde “yaşamımızdaki elektrik” ünitesinde görülen kavram yanılgılarının giderilmesinde bütünleştirici öğrenme kuramına dayalı geliştirilen materyallerin etkisi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
• Bailey, J. M. and Nagamine, K. (2009), Using learner-centered strategies to improve student understanding about stars, [Çevrimiçi: http://adsabs.harvard.edu/abs/2009AAS...21343002B], Erişim tarihi: 25 Haziran 2009.
• Bakas, C. & Mikropoulos, T. (2003). Design of virtual environments for the comprehension of planetary phenomena based on students’ ideas. International Journal of Science Education, 25(8), 949–967.
• Balcı, S., Cakıroğlu, J. ve Tekkaya, C. (2006). Engagement, exploration, explanation, extension, and evaluation (5E) learning cycle and conceptual change text as learning tools, Bıochemıstry and Molecular Biology Education, 34(3), 199–203.
• Baloğlu Uğurlu, N. (2005). İlköğretim 6. sınıf öğrencilerinin dünya ve evren konusu ile ilgili kavram yanılgıları, Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 25(1), 229-246.
• Bilaloğlu, R. G. (2006). Altı yaş çocuklarına bağışıklık sisteminin analoji tekniği ile öğretiminin başarı ve kalıcılığa etkisi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Çukurova Üniversitesi, Adana.
• Blake, A. (2004). Helping young children to see what is relevant and why: Supporting cognitive change in earth science using analogy. International Journal of Science Education, 26(15), 1855–1873.
• Bostan, A. (2008). Farklı yaş grubu öğrencilerinin astronominin bazı temel kavramlarına ilişkin düşünceleri. Yayınlanmamış Yüksek lisans tezi, Balıkesir Üniversitesi, Balıkesir.
• Bracher, L. Centrell, J. and Wilkie, K. (1998). The process of poster presentation: a valuable learning experience, Medical Teacher, 20, 552–557.
• Bryce, T and MacMillan, K (2005). Encouraging conceptual change: the use of bridging analogies in the teaching of action-reaction forces and the 'at rest' condition in physics: The use of bridging analogies in the teaching of action-reaction forces and the 'at rest' condition in physics. International Journal of Science Education, 27 (6), 737-763.
• Ceylan, E & Geban, Ö. (2009). Facilitating conceptual change in understanding state of matter and solubility concepts by using 5E learning cycle model. Hacettepe University Journal Of Education, 36, 41-50.
• Chambers, S.K. and Andre, J. (1997). Gender prior knowledge, interest and experience in electricity and conceptual change text manipulations in learning about direct current, Journal of Research in science Teaching, 34(2), 107- 123.
• Chiu, M. and Lin, J. (2005). Promoting fourth graders' conceptual change of their understanding of electric current via multiple analogies. Journal of Research in Science Teaching, 42(4), 429-464.
• Cin, M. (2007). Alternative views of the solar system among Turkish students. International Review of Education, 53(1), 39–53.
• Clement, J. (1993). Using bridging analogies and anchoring intuitions to deal with students’ preconceptions in physics. Journal of Research in Science Teaching, 30(10), 1241-1257.
• Coştu, B., Ayas, A. ve Ünal, S. (2007). Kavram yanılgıları ve olası nedenleri: Kaynama kavramı. Kastamonu Eğitim Dergisi, 15, 123-136.
• Çalık, M. (2006). Bütünleştirici öğrenme kuramına göre lise 1 çözeltiler konusunda materyal geliştirilmesi ve uygulanması, Doktora tezi, Karadeniz Teknik Üniveristesi, Trabzon.
• Çepni, S. & Keleş, E.(2006). Turkish students’ conceptions about the simple electric circuits. International Journal of Science and Mathematics Education, 4, 269-291.
• Çıray, F. (2010). İlköğretimde disiplinlerarası analoji tabanlı öğretimin öğrencilerin öğrenme düzeyleri üzerindeki etkisi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Anadolu Üniveristesi, Eskişehir.
• Demirci Güler, M. P. (2007). Fen öğretiminde kullanılan analojiler, analoji kullanımının öğrenci başarısı, tutumu ve bilginin kalıcılığına etkisinin araştırılması, Yayınlanmamış Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Ankara.
• Demirci Güler, P. Ve Yağbasan, R. (2008) The description of problems relating to anagolies used in science and technology textbooks, İnönü Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 9(16), 105-122.
• Diakidoy, I. N. & Kendeou, P. (2001). Facilitating conceptual change in astronomoy: a comparision of effectiveness of two instructional approaches, Learning and Instruction, 11(1),1-20.
• Dikmenli, M. ve Çardak, O. (2007). İlköğretim fen ve teknoloji ders kitaplarında biyoloji konuları ile ilgili kavram yanılgıları. I. Ulusal İlköğretim Kongresi, Hacettepe Üniversitesi, Ankara.
• Duit, R. (1991). On the role of analogies and metaphors ın learning science. Science Education, 75, 649–672.
• Dupin, J.J. and Joshua, S. (1989). Analogies and “modeling analogies” in teaching: Some examples in basic electricity. Science Education, 73(2), 207-224.
• Ekiz, D. ve Akbaş, Y. (2005). İlköğretim 6. sınıf öğrencilerinin astronomi ile ilgili kavramları anlama düzeyi ve kavram yanılgıları. Milli Eğitim Dergisi, 165.
• Ercan, F., Taşdere, A. ve Ercan, N. (2010). Kelime ilişkilendirme testi aracılığıyla kavramsal değişimin gözlenmesi, Türk Fen Eğitimi Dergisi, 7(2).
• Er Nas, S. (2008). Isının yayılma yolları konusunda 5E modelinin derinleşme aşamasına yönelik olarak geliştirilen materyallerin etkililiğinin değerlendirilmesi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
• Er Nas, S., Çalık, M. and Çepni, S. (2012). Effect of different conceptual change pedagogies embedded within 5E model on grade 6 students’ alternative conceptions of ‘heat transfer’. Energy Education, Science and Technology Part B Social and Educational Studies, 4(1), 177-186.
• Finegold, M. & Pundak, D. (1991). A study of change in students’ conceptual frameworks in astronomy. Studies in Educational Evaluation, 17, 151–166.
• Gilbert, S. W. (1989). An evaluation of the use of analogy, simile, and metaphor in science texts. Journal of Research in Science Teaching, 26, 315–327.
• Glynn, S. M. and Takahashi, T. (1998). Learning from analogy-enhanced science text tomone. Journal of Research in Science Teaching, 35(10), 1129-1149.
• Gutwill, J. P. Frederiksen, J. R. & White, B. Y. (2000). Making their own connections: Students’ understanding of multiple models in basic electricity, Cognition and Instruction, 17(3), 249-282.
• Gürses, E. (2006), Durgun elektrik konusunda yapılandırıcı öğrenme kuramına dayalı, 5E modeline uygun olarak geliştirilen dökümanların uygulanması ve etkililiğinin incelenmesi, Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Karadeniz Teknik Üniveristesi, Trabzon.
• Harrison, A. G. and Treagust, D.F. (2000). A typology of school science models. International Journal of Science Education, 22 (9), 1011-1026.
• Hay, I. and Thomas, S. M. (1999). Making sense with posters in biological science education, Journal of Biological Education, 33(4), 209-214.
• Heywood, D. (2002). The place of analogies in science education, Campridge Journal of Education, 32 (2), 64-75.
• Huddle, P. A., White, M.W. & Rogers F. (2000). Simulations for teaching chemical equilibrium. Journal of Chemical Education, 77, 920–926.
• Hunter, K. A. (1997). Poster presentations an alternative to the traditional classroom lecture. American Journal of Pharma Ceutical Education, 61, 78-80.
• İsen, İ.A. ve Kavcar, N. (2006), Ortaöğretim fizik dersi yeryüzünde hareket ünitesindeki kavram yanılgılarının belirlenmesi ve ünitenin öğretim programının geliştirilmesi üzerine bir çalışma. Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 20, 84-90.
• İyibil, Ü. ve Sağlam Arslan, A. (2010). Fizik öğretmen adaylarının yıldız kavramına dair zihinsel modelleri, Necatibey Eğitim Fakültesi Dergisi, 4(2), 25-46.
• Karadoğdu, Z. (2007). İlköğretim fen ve teknoloji dersinde analoji kullanımının basarı ve tutum üzerindeki etkisi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Yüzüncüyıl Üniversitesi, Van.
• Kikas, E. (1998). The impact of teaching on students’ definations and explainations of astronomical phenomena. Learning and instruction, 8(5), 439-454.
• Klein, C. (1982). Children's concepts of the earth and the sun: a cross-cultural study. Science Education, 65-95.
• Kobal, S. (2011). İlköğretim ikinci kademe fen ve teknoloji dersinde analojilere dayalı öğretimin başarı, tutum ve hatırda tutma düzeyi üzerindeki etkisinin araştırılması, Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Pamukkale Üniversitesi, Denizli.
• Köksal, E.A. ve Armağan, F.Ö. (2006). Öğretmen görüşlerine göre ilköğretim fen ders kitaplarının değerlendirilmesi. Avrupa Birliği ile Bütünleşme Sürecinde İlköğretim Eğitimi Sempozyumu. Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir.
• Küçüközer, H., Bostan, A., Kenar, Z., Seçer, S. ve Yavuz, S. (2008). Evaluation of six grade science textbooks according to constructivist learning theory. Elementary Education Online, 7(1), 111-126.
• Lee, Y. and Law, N. (2001). Explorations in promoting conceptual change in elektrical concepts via ontological category shift, International Journal Science education, 23(2), 111-149.
• Mikkilä-Erdmann, M. (2001). Improving conceptual change concerning photosynthesis through text design. Learning and Instruction, 11, 241-257.
• Mulnix, A. and Penhale, S. J. (1997). Modelling the activities of scientists: a literature review and poster presentation assignments, The American Biology Teacher, 59, 482-487.
• Okur, M. (2009). Kavramsal değişimi sağlayan farklı metotların karşılaştırılması: Sesin Yayılması konusu örneği. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
• Ölmez, O. ve Geban, Ö. (2001). Dördüncü sınıf öğrencilerinin dünya ve gökyüzü konularındaki kavramları anlamalarında kavramsal değişim yaklaşımının etkisi. Bilimde Çağdaş, Düşüncede Özgür Yeni Binyılın Başında Türkiye’de Fen Bilimleri Eğitimi Sempozyumu içinde (s. 172-175). İstanbul: Maltepe Üniversitesi.
• Özmen, H., Demircioğlu, H. and Demircioğlu, G. (2009). The effects of conceptual change texts accompanied with animations on overcoming 11th grade students’ alternative conceptions of chemical bonding. Computers and Education, 52, 681-695.
• Özmen, H. ve Demircioğlu, G. (2003). Asitler ve bazlar konusundaki öğrenci yanlış anlamalarının giderilmesinde kavram değişim metinlerinin etkisi. Milli Eğitim Dergisi, 159, 111–119.
• Özsevgeç, T. (2006). Kuvvet ve hareket ünitesine yönelik 5E modeline göre geliştirilen öğrenci rehber materyalinin etkililiğinin değerlendirilmesi, Türk Fen Eğitimi Dergisi, 3(2), 36-48.
• Özsevgeç, T. (2007), İlköğretim 5. sınıf kuvvet ve hareket ünitesine yönelik 5 E modeline göre geliştirilen rehber materyallerin etkililiklerinin belirlenmesi. Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
• Paatz, R. (2004). A case study analysing the process of analogy-based learning in a teaching unit about simple electric circuits. International Journal of Science Education, 29(9), 1065-1081.
• Sağlam, M. (2006). Işık ve ses ünitesine yönelik 5E etkinliklerinin geliştirilmesi ve etkililiğinin değerlendirilmesi. Yayımlanmamış doktora tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
• Saka, A. (2006). Fen bilgisi öğretmen adaylarının genetik konusundaki kavram yanılgılarının giderilmesinde 5E modelinin etkisi, Yayımlanmamış doktora tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
• Sarı Ay, Ö. (2011). İlköğretim 8. sınıf fen ve teknoloji dersi ‘maddenin halleri ve ısı’ ünitesinde belirlenen kavram yanılgılarının giderilmesinde kavramsal değisim metinleri kullanımının etkisi ve öğrenci görüsleri. Yayınlanmamış Yükasek lisans tezi, Hacettepe Üniversitesi, Ankara.
• Sevim, S. (2007). Çözeltiler ve kimyasal bağlanma konularına yönelik kavramsal değişim metinleri geliştirilmesi ve uygulanması. Yayınlanmamış doktora tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
• Şahin, Ç. (2009). İlköğretim 8. sınıf “Kuvvet ve Hareket” ünitesinde zenginleştirilmiş 5E öğretim modeline göre rehber materyal tasarlanması, uygulanması ve değerlendirilmesi. Doktora tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
• Şahin, Ç. İpek Akbulut, H. ve Çepni, S. (2012). Teaching of Solid Pressure with Animation, Analogy and Worksheet to Primary 8th Students, The Journal of Instructional Technologies &Teacher Education, 1(1), 22-51.
• Şenel Çoruhlu, T., Çalık, M. & Çepni, S. Effect of conceptual change pedagogies on students’ alternative conceptions of electricity resistance and electricity current, Energy Education Science and Technology Part B Social and Educational Studies, 4(1), 141-152.
• Percy, J. R. (1998). Astronomy education: an international perspective. Gougenheim, L., McNally, D., & Percy, J.R. (Eds.), In New Trends in Astronomy Education. Cambridge, UK. Cambridge University Press.
• Sezen, F. (2002). İlköğretim 7. sınıf öğrencilerinin astronomi kavramlarını anlama düzeyleri ve kavram yanılgıları. Yayınlanmamış Yüksek lisans tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
• Sharp, J. G. (1995). Children’s astronomy: Implications for curriculum developments at Key stage 1 and the future of infant science in England and Wales. International Journal of Early Years Education, 3(3), 17–49.
• Sharp, J. G. (1996). Children’s astronomical beliefs: A preliminary study of Year 6 children in south-west England. International Journal of Science Education, 18(6), 685–712.
• Sharp, J. G. & Kuerbis, P. (2005). Children’s ideas about the solar system and the chaos in learning science. Science Education, 90(1), 124–147.
• Sharp, J. G., Bowker, R. & Merrick, J. (1997). Primary astronomy: Conceptual change and learning in three 10–11 year olds. Research in Education, 57, 67–83.
• Şahin, F. (2001). İlköğretim 2. sınıf öğrencilerinin uzay hakkındaki bilgilerinin değerlendirilmesi, SDÜ Burdur Eğitim Fakültesi Dergisi, 2(2),156-169.
• Şahin, Ç. (2009). İlköğretim 8. sınıf “Kuvvet ve Hareket” ünitesinde zenginleştirilmiş 5E öğretim modeline göre rehber materyal tasarlanması, uygulanması ve değerlendirilmesi. Doktora tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
• Şahin, Ç. İpek Akbulut, H. ve Çepni, S. (2012). Teaching of Solid Pressure with Animation, Analogy and Worksheet to Primary 8th Students, The Journal of Instructional Technologies & Teacher Education, 1(1), 22-51.
• Treagust, D. F., Harrison, A. G. and Venville, G. J. (1998). Teaching Science Effectively with Analogies: An Approach For Preservice and Inservice Teacher Education, Journal of Science Teacher Education, 9(2), 85-101.
• Türk, F. and Çalik M. (2008). Using different conceptual change methods embedded within 5E model: A sample teaching of endothermic – exothermic reactions. Asia-Pacific Science Learning Teaching, 9: Article 5.
• Ural Keleş, P. (2009). Kavramsal değişim metinleri, oyun ve drama ile zenginleştirilmiş 5e modelinin etkililiğinin belirlenmesi: “Canlıları Sınıflandıralım” örneği. Yayınlanmamış doktora tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
• Ünal, S. (2007). Atom ve molekülleri bir arada tutan kuvvetler konularının öğretiminde yeni bir yaklaşım: BDÖ ve KDM’nin birlikte kullanımının kavramsal değişime etkisi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
• Wang, T. and Andre, T. (1991) Conceptual change text versus traditional text application questions versus no questions in learning about electricity, Contemporary Educational Psychology, 16, 103-116.
• Wichaidit, S. Dechsri, P. and Chaivisuthangkura, P. (2011). Using analogy and model to enhance conceptual change in Thai Middle School Students, US-China Education Review, 8(3), 333-338.
• Vatansever, O. (2006). Kavramsal değişim yöntemi ile yapılan öğretimin onuncu sınıf öğrencilerinin elektriksel alan, elektriksel potansiyel ve elektriksel potansiyel enerji konularındaki kavram yanılgılarını gidermeye olan etkisi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Ortadoğu Teknik Üniversitesi, Ankara.
• Vosniadou, S. (1988). Knowledge Restructuring and Science Instruction. Paper presented at the Annual Meeting of the American Educational Research Association (New Orleans, LA,April5-9,1988). http://web.ebscohost.com/ehost/detail?vid=76&hid=8&sid=f15508e1-47fc- 4dc6-996c-3bf81e59ee7d%40sessionmgr107> adresinden 18 Aralık 2006 tarihinde alınmıstır.
• Zhang, J., Chen, Q., Sun, Y. & Reid, D., J. (2004). Triple scheme of learning support design for scientific discovery learning based on computer simulation: Experimental research, Journal of Computer Assisted Learning, 20, 269- 282.