Evaluation of University Students' Learning Process of Electric Current Subjects in Adidactic Situations

Öz

The aim of this study is to evaluate the changes in students' academic achievement and the qualitative characteristics of these changes in adidactic situations designed based on learning styles. The study group of this study, which was carried out with a didactical engineering approach, consists of 27 first-year students from the Department of Science Education. In the study, achievement test and Know-Want-Learn-Remember forms developed by the researchers were used as data collection tools. The achievement test was applied to the students in the form of pre, post and delayed application, and the academic success of the students on the subject was calculated. The data from the Know-Want-Learn-Remember form were analyzed by content analysis. It was found that there was a statistically significant difference between the academic achievement scores obtained in the pre, post and delayed applications of the achievement test. In the findings obtained from the Know-Want-Learn-Remember form, the students stated that they had the opportunity to learn the subjects they wanted to learn. In addition, it has been determined that the use of this strategy in the teaching process increases their academic achievement. Based on this result, it is recommended that the KWL and/or KWLR forms be used in the teaching process in order for the student to follow their own knowledge construction process and manage this process effectively.

Anahtar Kelimeler

• Electric current
• Adidactical situation
• KWL strategy
• Academic achievement
• Undergraduate student

Üniversite Öğrencilerinin Adidaktik Öğrenme Ortamlarında Elektrik Akımı Konularını Öğrenme Süreçlerinin Değerlendirilmesi

Öz

Bu çalışmanın amacı, öğrenme stillerine dayalı olarak tasarlanan adidaktik öğrenme ortamlarında öğrencilerin akademik başarılarındaki değişimlerin ve bu değişimlerin niteliksel özelliklerinin değerlendirilmesidir. Öğretim mühendisliği yaklaşımı ile yürütülen bu çalışmanın çalışma grubu 27 Fen Bilgisi Eğitimi Anabilim Dalı birinci sınıf öğrencisinden oluşmaktadır. Çalışmada araştırmacılar tarafından geliştirilen başarı testi ve Bil-İste-Öğren-Hatırla formları veri toplama aracı olarak kullanılmıştır. Başarı testi, öğrencilere ön, son ve geciktirilmiş uygulama şeklinde uygulanmış olup, elde edilen verilerin analizi ile öğrencilerin konuya dair akademik başarısı hesaplanmıştır. Bil-İste-Öğren-Hatırla formundan elde edilen veriler ise, içerik analizi ile çözümlenmiştir. Başarı testinin ön, son ve geciktirilmiş uygulamalarında öğrencilerin sahip oldukları akademik başarı puanları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık tespit edilmiştir. Bil- İste-Öğren-Hatırla formundan elde edilen bulgularda, öğrenciler öğrenmeyi istedikleri konuları öğrenme fırsatı bulduklarını belirtmiştir. Ayrıca, bu stratejinin öğretim sürecinde kullanılması ile akademik başarılarının arttığı da tespit edilmiştir. Bu sonuçtan hareketle, öğrencinin kendi bilgi yapılandırma sürecini takip edebilmesi ve bu süreci etkili bir şekilde yönetebilmesi açısından BİÖ ve/veya BİÖH formlarının öğretim süreci içerisinde kullanılması önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Elektrik akımı
• Adidaktik öğrenme ortamı
• BİÖ stratejisi
• Akademik Başarı
• Lisans Öğrencisi

Kaynakça

1. Abraham, M. R., Williamson, V. M. & Westbrook, S. L. (1994). A cross-age study of the understanding of five chemistry concepts. Journal of Research in Science Teaching, 31(2), 147-165. https://doi.org/10.1002/tea.3660310206
2. Almudi, J. M. & Ceberio, M. (2015). Analysis of arguments constructed by first-year engineering students addressing electromagnetic induction problems. International Journal of Science and Mathematics Education, 13(1), 215-236. https://doi.org/10.1007/s10763-014-9528-y
3. Alsalhi, N. R. (2020). The effects of the use of the Know-Want-Learn Strategy (KWL) on fourth grade students’ achievement in science at primary stage and their attitudes towards it. EURASIA Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 16(4), em1833. https://doi.org/10.29333/ejmste/115165
4. Altundağ, R. (2010). Adidaktik öğrenme ortamlarının öğrenci başarısı üzerine etkisi ve ortama yönelik öğrenci görüşleri (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
5. Arslan, S. & Sağlam-Arslan, A. (2016). Öğretim mühendisliği, öğretim tasarımı ve öğretim deneyi. E. Bingölbali, S. Arslan ve İ.Ö. Zembat (Eds.), Matematik Eğitiminde Teoriler içinde (s. 917-936). Ankara: Pegem Akademi Yayınları.
6. Arslan, A., Koparan, E. T., & Koparan, T. (2020). Fen bilimleri öğretmenleri ile öğretmen adaylarının sorgulama temelli astronomi eğitimine ilişkin görüşlerinin ve Bil, İste ve Öğren şemalarının incelenmesi. Yükseköğretim ve Bilim Dergisi, 10(2), 286-298. https://doi.org/10.5961/jhes.2020.390
7. Arslan, S., Baran, D. & Okumuş, S. (2011). Brousseau’nun matematiksel öğrenme ortamları kuramı ve adidaktik ortamın bir uygulaması. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 5(1), 204-224.
8. Artigue, M. (2014). Didactic engineering in mathematics education. In S. Lerman (Ed.), Encyclopedia of Mathematics Education (pp. 159-162). Dordrecht: Springer.

9. Auerbach, C. and Silverstein, L. B. (2003). Qualitative data: An introduction to coding and analysis. New York: NYU press. Aycan, Ş. & Yumuşak, A. (2003). Lise müfredatındaki fizik konularının anlaşılma düzeyleri üzerine bir araştırma. Milli Eğitim Dergisi, 159, 171-180.
10. Ayvacı, H. Ş. & Bebek, G. (2018). Fizik öğretimi sürecinde yaşanan sorunların değerlendirilmesine yönelik bir çalışma. Kastamonu Eğitim Dergisi, 26(1), 125-134. https://doi.org/10.24106/kefdergi.375680
11. Biswas, G., Schwartz, D., Bhuva, B., Bransford, J., Brophy, S., Balac, T., & Katzlberger, T. (1998). Analysis of student understanding of basic AC concepts. (Technical Report (TR-CS-98-07)). Nashville, TN: Vanderbilt University.
12. Biswas, G., Schwartz, D., Bhuva, B., Bransford, J., Holton, D. Verma, A., & Pfaffman, J. (2001). Assessing student understanding of concepts in electricity to inform instructional decisions. (Technical Report). Nashville, TN: Vanderbilt University.
13. Brousseau, G. (2002). Theory of didactical situations in mathematics: Didactique des mathématiques, 1970–1990 (N. Balacheff, M. Cooper, R. Sutherland & V. Warfield, Trans.). Dordrecht: Kluwer academic publishers.
14. Büyüköztürk, Ş. (2007). Sosyal bilimler için veri analizi el kitabı. Ankara: Pegem A Yayıncılık.
15. Camp, D. (2000). It takes two: Teaching with twin text of fact and fiction. The Reading Teacher, 53, 400–408
16. Chu, H. E., Treagust, D. F. & Chandrasegaran, A. L. (2008). Naïve students’ conceptual development and beliefs: The need for multiple analyses to determine what contributes to student success in a university introductory physics course. Research in Science Education, 38(1), 111-125. https://doi.org/10.1007/s11165-007-9068-3
17. Dega, B. G., Kriek, J. & Mogese, T. F. (2013). Students' conceptual change in electricity and magnetism using simulations: A comparison of cognitive perturbation and cognitive conflict. Journal of Research in Science Teaching, 50(6), 677-698. https://doi.org/10.1002/tea.21096
18. Demirezen, S. & Yağbasan, R. (2013). 7E modelinin basit elektrik devreleri konusundaki kavram yanılgıları üzerine etkisi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 28(2), 132-151.
19. Engelhardt, P. V. & Beichner, R. J. (2004). Students’ understanding of direct current resistive electrical circuits. American Journal of Physics, 72(1), 98-115. https://doi.org/10.1119/1.1614813
20. Erdoğan, A., Gök, M. & Bozkır, M. (2014). Orantı kavramının adidaktik bir ortamda öğretimi. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 34(3), 535-562.
21. Erdoğan, A. & Özdemir-Erdoğan, E. (2013). Didaktik durumlar teorisi ışığında ilköğretim öğrencilerine matematiksel süreçlerin yaşatılması. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 14(1), 17-34.
22. Erdoğan, A. (2016). Didaktik durumlar teorisi. E. Bingölbali, S. Arslan ve İ.Ö. Zembat (Eds.), Matematik Eğitiminde Teoriler içinde (s. 413-445). Ankara: Pegem Akademi Yayınları.
23. Erümit, A. K., Arslan, S. & Fiş-Erümit, S. (2012). Bir matematik probleminin adidaktik ortamdaki çözüm süreci. Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi, 1(4), 75-81.
24. Evans, R. & Winsløw, C. (2012). Fundamental situations in teaching biology: The case of parthenogenesis. Nordic Studies in Science Education, 3(2), 132-145. https://doi.org/10.5617/nordina.376
25. Gregorc, A. F. & Butler, K. A. (1984). Learning is a matter of style. Vocational Education, 59(3), 27-29.
26. Gürbüz, M. (2014). İlkokul dördüncü sınıf öğrencilerinde SQ4R tekniğinin okuduğunu anlamaya etkisi (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Uşak Üniversitesi, Uşak.
27. Guzel, H. (2017). The effect of electric current teaching based upon the 5E model on academic achievement and attitudes of students. Asia-Pacific Forum on Science Learning & Teaching 18(2), Article 14.
28. Harman, G., & Yenikalaycı, N. (2019). Renk kodları ile direnç okumanın öğretiminde simülasyon kullanımının öğrenme üzerindeki etkisi ve öğrencilerin görüşleri. Trakya Eğitim Dergisi, 9(3), 415-436. https://doi.org/10.24315/tred.454318
29. Holton, D. Verma, A. & Biswas, G. (2008, June). Assessing student difficulties in understanding the behavior of AC and DC circuits. Paper presented at ASEE Annual Conference and Exposition, Pittsburgh. Retrieved June 21, 2017 from https://works.bepress.com/edtechdev/15/.
30. İlyasoğlu, U. & Aydın, A. (2014). Doğru akım devreleri konusunun öğretiminde bilgisayar destekli öğretimin fen ve teknoloji öğretmen adaylarının başarısına etkisi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 22(1), 223-240.
31. Jelicic, K., Planinic, M. & Planinsic, G. (2017). Analyzing high school students’ reasoning about electromagnetic induction. Physical Review Physics Education Research, 13(1), 010112. https://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.13.010112
32. Kalaycı, Ş. (2008). SPSS uygulamalı çok değişkenli istatistik teknikleri. Ankara: Asil Yayın Dağıtım.
33. Kock, Z. J., Taconis, R., Bolhuis, S. & Gravemeijer, K. (2015). Creating a culture of inquiry in the classroom while fostering an understanding of theoretical concepts in direct current electric circuits: A balanced approach. International Journal of Science and Mathematics Education, 13(1), 45-69. https://doi.org/10.1007/s10763-014-9535-z
34. Lau, W. W., & Yuen, A. H. (2009). Exploring the effects of gender and learning styles on computer programming performance: implications for programming pedagogy. British Journal of Educational Technology, 40(4), 696-712. https://doi.org/10.1111/j.1467-8535.2008.00847.x
35. Oon, P. T. & Subramaniam, R. (2011). On the declining interest in physics among students from the perspective of teachers. International Journal of Science Education, 33(5), 727-746. https://doi.org/10.1080/09500693.2010.500338
36. Ornek, F., Robinson, W. R. & Haugan, M. P. (2008). What makes physics difficult? International Journal of Environmental and Science Education, 3(1), 30-34.
37. Özbek, Ö. (2006). Öğrenme stiline uygun olarak düzenlenen öğretim etkinliklerinin akademik başarı, hatırda tutma düzeyi ve tutumlara etkisi (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Çanakkale.
38. Redish, E. F. (1994). Implications of cognitive studies for teaching physics. American Journal of Physics, 62(9), 796-803. https://doi.org/10.1119/1.17461
39. Redish, E. F., Saul, J. M. & Steinberg, R. N. (1998). Student expectations in introductory physics. American Journal of Physics, 66(3), 212-224. https://doi.org/10.1119/1.18847
40. Salar, R., & Uğurel, E. (2020). Onuncu sınıf fizik dersi elektrik konusu ile ilgili ölçme aracı geliştirilmesi ve öğrencilerin ön bilgilerinin tespit edilmesi. Necatibey Faculty of Education Electronic Journal of Science & Mathematics Education, 14(1), 217-239.
41. Sensevy, G., Schubauer-Leoni, M. L., Mercier, A., Ligozat, F. & Perrot, G. (2005). An attempt to model the teacher’s action in the mathematics class. In C. Laborde, M. J. Perrin-Glorian, & A. Sierpinska (Eds.), Beyond the Apparent Banality of the Mathematics Classroom (pp. 153-181). Boston, MA: Springer.
42. Sert-Çıbık, A. (2011). Elektrik akımı konusunda yanlış kavramalar ve bunların giderilmesinde analojilerle desteklenmiş proje tabanlı öğrenme yönteminin etkisi (Yayınlanmamış doktora tezi). Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
43. Suliman, W. A. (2010). The relationship between learning styles, emotional social intelligence, and academic success of undergraduate nursing students. Journal of Nursing Research, 18(2), 136-143. https://doi.org/10.1111/j.1466-7657.2006.00445.x
44. Şahin, E. & Yağbasan, R. (2012). Determining which introductory physics topics preservice physics teachers have difficulty understanding and what accounts for these difficulties. European Journal of Physics, 33(2), 315-325. https://doi.org/10.1088/0143-0807/33/2/315
45. Taslidere E. & Eryilmaz A. (2012). The relative effectiveness of integrated reading study strategy and conceptual physics approach. Research in Science Education, 42(2), 181-199. https://doi.org/10.1007/s11165-010-9194-1
46. Terry, M. (2002). Translating learning style theory into developmental education practice: An article based on Gregorc's cognitive learning styles. Journal of College Reading and Learning, 32(2), 154-176. https://doi.org/10.1080/10790195.2002.10850295
47. Thacker, B. A., Ganiel, U. & Boys, D. (1999). Macroscopic phenomena and microscopic processes: Student understanding of transients in direct current electric circuits. American Journal of Physics, 67(7), 25-31. https://doi.org/10.1119/1.19076
48. Thong, W. M. & Gunstone, R. (2008). Some student conceptions of electromagnetic induction. Research in Science Education, 38(1), 31-44. https://doi.org/10.1007/s11165-007-9038-9
49. Tok, Ş. (2013). Effects of the know-want-learn strategy on students’ mathematics achievement, anxiety and metacognitive skills. Metacognition and Learning, 8(2), 193-212. https://doi.org/10.1007/s11409-013-9101-z
50. Tok, Ş. & Sarı, M. (2007). İlköğretim birleştirilmiş sınıflar hayat bilgisi dersinde KWL stratejisinin akademik başarıya etkisi. Çağdaş Eğitim Dergisi, 343, 34-39.
51. Tural, G. & Tarakçı, D. (2017). Effects of physical models and simulations to understand daily life applications of electromagnetic induction. Research in Science ve Technological Education, 35(3), 292-307. https://doi.org/10.1080/02635143.2017.1295370
52. Ural-Alşan, E. (2009). Kimya öğretmen adaylarının akademik başarılarına öğrenme stili tercihleri, öz kontrollü öğrenme ve motivasyon faktörlerinin etkisi (Yayınlanmamış doktora tezi). Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
53. Xinmei, Z., Minghua, P., Miao, Y., & Haiying, X. (2020). Experimental teaching design of electric circuit and electrical engineering based on the hybrid teaching of three-dimensional learning space. Frontiers in Educational Research, 3(8), 88-91. https://doi.org/10.25236/FER.2020.030823.
54. Watson, S. A. & Thompson, C. (2001). Learning styles of interior design students as assessed by the Gregorc Style Delineator. Journal of Interior Design, 27(1), 12-19. https://doi.org/10.1111/j.1939-1668.2001.tb00362.x
55. White, S. & Tyler, J. (2015). Who’s teaching what in high school physics? The Physics Teacher, 53(3), 155-157. https://doi.org/10.1119/1.4908083
56. Winsløw, C. (2006). Research and development of university level teaching: The interaction of didactical and mathematical organisations. In M. Bosch (Ed), Proceedings of the Fourth Congress of the European Society for Research in Mathematics Education (pp. 1821-1830). Barcelona: Universitat Ramon Llull.
57. Woolnough, E. B. (1994). Why students choose physics or reject it? Physics Education, 29, 368-374. https://doi.org/10.1088/0031-9120/29/6/006
58. Yayla, K. (2010). Elektromanyetik indüksiyon konusuna yönelik bağlam temelli materyal geliştirilmesi ve etkililiğinin araştırılması (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
59. Yıldırım, A. & Şimşek, H. (2006). Nitel araştırma yöntemleri. Ankara: Seçkin Yayıncılık.
60. Yiğit, N., Kurnaz, M. A. & Şahinoğlu, A. (2015). Ortaöğretim öğrencilerinin fizik dersine karşı tutumlarının incelenmesi. Bayburt Eğitim Fakültesi Dergisi, 10(1), 223-236.
61. Yin, R. K. (2003). Case study research: Design and methods (3rd ed.). Thousand Oaks, CA: Sage.
62. Yurd, M., & Olgun, Ö. S. (2008). Probleme dayalı öğrenme ve bil-iste-öğren stratejisinin kavram yanılgılarının giderilmesine etkisi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 35(35), 386-396.
63. Yüksel, G. (2013). Flüt öğretiminde psikolojik tip kuramına dayalı öğrenme stili odaklı öğretim uygulamalarının öğrenci başarı düzeyine etkisi (Yayınlanmamış doktora tezi). Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
64. Zouhor, Z., Bogdanović, I., & Segedinac, M. (2016). Effects of the know-want-learn strategy on primary school students’ metacognition and physics achievement. Journal of Subject Didactics, 1(1), 39-49. https://doi.org/10.5281/zenodo.55473