Fen Laboratuvarlarında Öğrenci Merkezli Öğretim Yöntemlerinin Öğrencilerin Akademik Başarılarına Etkisi: Bir Meta-Analiz Çalışması

Yıl 2022, Cilt: 30 Sayı: 4, 772 - 787, 28.10.2022

Yunus Emre Baysal Fatma Mutlu

https://doi.org/10.24106/kefdergi.725518

Öz

Bu araştırmada, Türkiye’de laboratuvara dayalı fen öğretimi uygulamalarının öğrencilerin akademik başarıları üzerindeki etkisini inceleyen deneysel çalışmalardan elde edilen bulguların meta-analiz yöntemiyle sentezlenmesi amaçlanmaktadır. Bunun için 2013-2018 yılları arasında Türkiye’de yapılmış çalışmalarla ilgili literatür taraması sonucunda araştırma problemine uygun ve meta-analiz çalışmasına dahil edilebilecek istatistiksel verilere sahip makaleler, yüksek lisans ve doktora tezleri ulusal ve uluslararası veri tabanlarından Türkçe ve İngilizce dillerinde taranarak incelenmiştir. Literatür taraması sonucunda fen laboratuvarlarında öğrenci merkezli öğretim yöntemlerinin öğrencilerin laboratuvar derslerinde olan akademik başarıları üzerine etkisine ilişkin ve kodlama protokolüne uygun verileri içeren toplam 34 çalışma meta-analize dâhil edilmiştir. Toplam katılımcı sayısının 2171 olduğu bu bireysel çalışmalarda; öğrenim düzeyi, yayın türleri, öğretim yöntemleri, fen bilimi alanları ve uygulama bölgeleri türlerinde moderatör analizi, örneklem büyüklüğü ve uygulama süreleri değişkenleri için de meta-regresyon analizi yapılmıştır. Araştırmaya dâhil edilen çalışmaların tamamının pozitif etki büyüklüğü değerine sahip oldukları belirlenmiştir. Çalışmaların etki büyüklüğü hesaplamaları; heterojenlik, yayın yanlılığı ve ara değişken analizleri “Comprehensive Meta Analysis Version 2.0” istatistik programı kullanılarak yapılmıştır. Dâhil edilen çalışmalarda heterojen bir dağılım belirlenmiştir (Q=79.41 p<.05, I2=58.44). Öğrenci merkezli öğretim yöntemlerinin öğrencilerin laboratuvar derslerine yönelik akademik başarılarına ilişkin genel etki büyüklüğü değeri rastgele etkiler modeli kullanılarak 0.80 ile 1.09 güven aralığında d=0.94 (%95 CI, SE=0.07) olarak belirlenmiştir. Cohen, Manion ve Morrison (2011) tarafından yapılan sınıflandırmaya göre, laboratuvara dayalı öğrenme yaklaşımının, öğrencilerin akademik başarılarını orta düzeyde etkilediği belirlenmiştir. Yapılan moderatör analizleri sonucunda etki büyüklüklerinin; öğrenim düzeyleri, öğretim yöntemleri, yayın türleri, fen bilimi alanları ve uygulama bölgeleri değişkenlerine göre farklılaşmadığı sonucuna varılmıştır. Ayrıca örneklem büyüklüğü ve uygulama sürelerinin etki büyüklükleri ile ilişkisini belirlemek için yapılan meta-regresyon analizleri sonucunda etki büyüklükleri ile uygulama süreleri arasında anlamlı bir sonuç bulunmazken; etki büyüklükleri ile örneklem büyüklüğü arasında negatif yönde anlamlı bir ilişki olduğu bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler

Laboratuvar destekli fen eğitimi, Meta-analiz, Akademik başarı, Etki büyüklüğü

The Effect of Student-Centered Teaching Methods in Science Laboratories on Academic Achievements of the Students: A Meta-Analysis Study

Öz

In this study, it is aimed to synthesize the results obtained from the experimental studies investigating the effect of laboratory-based science education practices on academic achievements of the students in Turkey via meta-analysis method. For this purpose, articles, master's theses and doctoral dissertations having the statistical data that can be included in the meta-analysis study and appropriate to the research problem as a result of the related literature review made on the studies conducted in Turkey between 2013-2018 were analyzed by reviewing in Turkish and English languages from the national and international databases. As a result of the literature review, a total of 34 studies concerning the effect of student-centered teaching methods in science laboratories on academic achievements of the students in laboratory courses and including appropriate data for the coding protocol were included in the meta-analysis. In these individual studies with totally 2237 participants; moderator analyses were performed for the variables of educational level, publication types, teaching methods, science areas and application regions; whereas, meta-regression analyses were performed for the variables of sample size and application durations. It was determined that all the studies included in the study had a positive effect size value. While the effect size calculations of the studies were performed using heterogeneity, publication bias and intervening variable analyses in the “Comprehensive Meta-Analysis Version 2.0” statistical software. A heterogeneous distribution was determined in the studies included (Q=79.41 p<0.05, I2=58.44). Overall effect size value of student-centered teaching methods concerning academic achievements of the students in laboratory courses was found to be d=0.94 (95% CI, SE=0.07) at the confidence interval of 0.80 and 1.09 using random effects model. According to the classification by Cohen, Manion & Morrison (2011), it was determined that laboratory-based learning approach affected academic achievements of the students moderately. As a result of the moderator analyses, it was found that the effect sizes did not vary according to the variables of educational level, teaching methods, publication types, science areas, and application regions.

Anahtar Kelimeler

Laboratory-based science education, Meta-analysis, Academic achievement, Effect-size

Kaynakça

• Akkağıt, Ş. F., & Tekin, A. (2012). Simülasyon tabanlı öğrenmenin ortaöğretim öğrencilerinin temel elektronik ve ölçme dersindeki başarılarına etkisi. Ege Eğitim Dergisi, 13(2), 1-12.
• Ayaz, M. F., & Söylemez, M. (2015). The effect of the project-based learning approach on the academic achievements of the students in science classes in Turkey: A meta-analysis study. Education and Science, 40(178), 255-283.
• Aydoğdu, B., & Ergin, Ö. (2008). Fen ve Teknoloji Dersinde Kullanılan Farklı Deney Tekniklerinin Öğrencilerin Bilimsel Süreç Becerilerine Etkileri. Ege Eğitim Dergisi, (9)2: 15-36.
• Aydoğdu, M., & Kesercioğlu, T. (2005) İlköğretimde Fen ve Teknoloji Öğretimi, Anı Yayıncılık, Ankara.
• Başol-Göçmen, G. (2004). Meta-analizin genel bir değerlendirmesi. Sakarya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 7, 186-192.
• Benzer, E., & Muşlu Kaygısız, G. (2017). Öğretmen adaylarının ortaokul fen deneylerini yapılandırmacı yaklaşıma dayalı tasarlama düzeylerinin ve tasarım hakkındaki görüşlerinin incelenmesi, Gaziantep University Journal of Social Sciences, 16(2), 386-409. Borenstein, M., Hedges, L. V., Higgins, J. P. & Rothstein, H. R. (2013). Metaanalize giriş. (Çev. Serkan Dinçer). Ankara: Anı Yayıncılık.
• Borenstein, M., Hedges, L., Higgins, J., & Rothstein, H. (2005). Comprehensive meta-analysis version 2. Englewood, NJ: Biostat.
• Bozkurt E., & Sarıkoç A. (2008). Fizik eğitiminde Sanal laboratuar geleneksel laboratuvarın yerini tutabilir mi? Selçuk Üniversitesi Ahmet Keleşoğlu Eğitim Fakültesi Dergisi, 25, 89-100. Capar, G., & Tarım, K. (2015). Efficacy of the cooperative learning method on mathematics achievement and attitude: A meta-analysis research. Educational Sciences: Theory and Practice, 15(2), 553-559. doi:10.12738/estp.2015.2.2098.
• Card, N. A. (2012). Applied Meta-Analysis for Social Science Research. Newyork, London: Guilford Press.
• Cohen, J. (1988). Statistical power analysis for the behavioral sciences (2nd ed.). New Jersey: Lawrence Erlbaum.
• Cohen, L., Manion, L., & Morrison, K. (2011). Research methods in education (7th Edition). New York: Routledge.
• Cooper, H., Hedges, L. V., & Valentine, J. C. (Eds.). (2009). The handbook of research synthesis and meta-analysis. New York: Russell Sage Foundation.
• Çallıca, H., Erol, M., Sezgin, G., & Kavcar, N. (2001). İlköğretim kurumlarında laboratuvar uygulamalarına ilişkin bir çalışma. IV. Fen Bilimleri Eğitimi Kongresi bildiri kitabı içinde (s. 217-219). Ankara: Milli Eğitim Basımevi.
• Çepni, S. & Ayvacı, H. Ş. (2006). Laboratuvar destekli fen ve teknoloji öğretimi. S. Çepni (Ed.). Kuramdan uygulamaya fen ve teknoloji öğretimi içinde (s:158-188). Ankara: Pegem A. yayıncılık, 5. Baskı.
• Dağyar, M., & Demirel M. (2015). Effects of problem-based learning on academic achievement: a meta analysis study. Eğitim ve Bilim, 40(181), 139-174.
• Demirtaş-Yılmaz F. (2014). Fen eğitiminde laboratuvar destekli öğretim yönteminin öğrenci başarısı üzerindeki etkisinin meta analiz ile incelenmesi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Yüzüncü Yıl Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Van.
• Duru, M. K., Demir, S., Önen, F., & Benzer, E. (2011). Sorgulamaya dayalı laboratuvar uygulamalarının öğretmen adaylarının laboratuvar algısına tutumuna ve bilimsel süreç becerilerine etkisi. M.Ü. Atatürk Eğitim Fakültesi Eğitim Bilimleri Dergisi, 33, 25-44.
• Franklin, W. A. (2012) Inquiry Based Approaches to Science Education: Theory and Practice. Erişim: 30.10.2012, http://brynmawr.edu/biology/franklin/InquiryBasedScience.html. Gözübatık Tarım, K. (2003). Kubaşık öğrenme yönteminin matematik öğretimindeki etkinliği ve kubaşık öğrenme yöntemine ilişkin bir meta analiz çalışması. Yayınlanmamış doktora tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
• Gözüyeşil E., & Dikici A. (2014). Beyin temelli öğrenmenin akademik başarıya etkisi: bir meta-analiz çalışması. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 14(2), 629-648.
• Higgins, J., & Thompson, S. G. (2002). Quantifying heterogeneity in a meta-analysis. Statistics in Medicine, 21, 1539-1558.
• Hofstein A., & Lunetta V. N., (2004). The laboratory in science education: foundation for the 21st century. Science Education, 88, 28-54.
• Hofstein, A., & Lunetta, N. V. (1982). The role of the laboratory in science teaching: Neglected aspect of research. Review of Educational Research, 52(2), 201-217.
• Kaldırım, A., & Tavşanlı, Ö. F. (2018). İş birlikli öğrenme yaklaşımının Türkiye’deki öğrencilerin türkçe derslerindeki akademik başarılarına etkisi: Bir meta-analiz çalışması. Eğitim ve Bilim, 43(194), 185-205.
• Karalar, H., & Sarı, Y. (2007). Bilgi teknolojileri eğitiminde BDÖ yazılımı kullanma ve uygulama sonuçlarına yönelik bir çalışma. Akademik Bilişim 2007 Konferansı, Kütahya, Dumlupınar.
• Karamustafaoğlu, O., Aydın, M., & Özmen, Ö. (2005). Bilgisayar destekli fizik etkinliklerinin öğrenci kazanımlarına etkisi: Basit harmonik hareket örneği. The Turkish Online Journal of Educational Technology (TOJET), 4(10), 67-81.
• Ketpichainarong, W., Panijpan, B., & Ruenwongsa, P. (2010). Enhanced learning of biotechnology students by an inquiry-based cellulase laboratory. International Journal of Environmental ve Science Education, 5(2), 169-187.
• Kılıç, D., Keleş, Ö., & Uzun, N. (2015). Fen Bilimleri Öğretmenlerinin Laboratuvar Kullanımına Yönelik Özyeterlik İnançları: Laboratuvar Uygulamaları Programının Etkisi. Erzincan Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 17(1), 218-223.
• Kurt, Ş, Devecioğlu, Y. & Akdeniz, A. R. (2002). Fen Bilgisi öğretmen adaylarının temel fizik laboratuar becerilerini kazanma düzeylerinin klinik mülakatlarla tespiti. V. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, ODTÜ Ankara.
• MEB. (2018). Fen bilimleri dersi öğretim programı, (ilkokul ve ortaokul 3, 4, 5, 6, 7 ve 8. sınıflar). Ankara: Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
• Morgil, İ., Seyhan, G. H., & Seçken, N. (2009). Proje destekli kimya laboratuvarı uygulamalarının bazı bilişsel ve duyuşsal alan bileşenlerine etkisi. Journal of Turkish Science Education, 6(1), 89-107.
• Nirmalakhandan, N., Ricketts, C., Mc Shannon, J., & Barrett, S. (2007). Teaching tools to promote active learning: Case study. Journal of Professional Issues In Engineering Education and Practice, 133(1), 31-37. doi:10.1061/ASCE1052-3928.
• Ong, S., & Manan, M. (2004). Virtual reality simulations and animations in a web-based interactive manufacturing engineering module. Computers & Education, 43(4), 361-382.
• Özdener, N. (2005). Deneysel Öğretim Yöntemlerinde Benzetişim (Simulation) Kullanımı. The Turkish Online Journal of Educational Technology –Tojet, 4(4), 93-98.
• Pektaş, H. M., Çelik, H., Katrancı, M., & Köse, S. (2009). 5. sınıflarda ses ve ışık ünitesinin öğretiminde bilgisayar destekli öğretimin öğrenci başarısına etkisi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 17(2), 649-658.
• Rosenberg, M. S., Adams, D. C., & Gurevitch, J. (2000). MetaWin: statistical software for meta-analysis version 2.0. Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates, Inc.
• Salgut B. (2007). İlköğretim 5. sınıf fen ve teknoloji dersi ışık ve ses ünitesinde internetinde kullanıldığı bilgisayar destekli öğretimin öğrenci başarısına etkisi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Çukurova Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Adana.
• Sert Çıbık, A., İnce Aka, E., & Kayacan, K. (2016). Genel fizik laboratuvarı II dersinde kullanılan proje tabanlı öğretim yönteminin öz yeterlik tutum ve başarıya etkisi. Kastamonu Eğitim Fakültesi, 2, 511-534.
• Şen, S., & Akbaş, N. (2016). Çok düzeyli meta-analiz yöntemleri üzerine bir çalışma. Eğitimde ve Psikolojide Ölçme ve Değerlendirme Dergisi, 7(1), 1-17.
• Tabachnick, B. G., & Fidell, L. S. (2013). Using Multivariate Statistics (sixth ed.) Pearson Education, Boston.
• Thalheimer, W. & Cook, S. (2002). How to calculate effect sizes from published research articles: A simplified methodology. A part of book. Retrieved from http://education.gsu.edu/coshima/EPRS8530/Effect_Sizes_pdf4.pdf
• Toprak, F. (2011). Fen bilgisi öğretmenliği genel kimya laboratuvarında 3E ve 5E öğretim modellerinin uygulanmasının öğrencilerin akademik başarısı, bilimsel süreç becerileri ve derse karşı tutumlarına etkisi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Samsun.
• Üstün, U., & Eryılmaz, A. (2014). Etkili araştırma sentezleri yapabilmek için bir araştırma yöntemi: Meta-analiz. Eğitim ve Bilim, 39(174), 1-32.
• Wolf, F. (1986). Meta-analysis: Quantitative Methods for Research Systhesis. Thousand Oaks, CA: Sage Publications.
• Yapıcı, D. Ü., Hevedanlı, M., & Oral, B. (2009). İşbirlikli öğrenme ve geleneksel öğretim yöntemlerinin tohumlu bitkiler sistematiği laboratuarı dersine yönelik tutum ve başarıya etkisi. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 26, 63-69.