Probleme ve Argümantasyona Dayalı Öğrenme Yöntemlerinin “Karışımlar” Konusundaki Etkilerinin İncelenmesi

Öz

Değişen Fen Bilimleri Dersi Öğretim programı dikkate alındığında öğrencilerin fen okuryazarı olarak yetişmeleri önem kazanmıştır. Bu doğrultuda yeni programda araştırma-sorgulamaya dayalı öğrenme stratejisi benimsemiştir. Bu araştırmanın amacı, araştırma-sorgulamaya stratejisini temel alan yöntemlerden probleme dayalı öğrenme ve argümantasyona dayalı öğrenme yöntemlerinin 10. Sınıf öğrencilerinin “Karışımlar” konusundaki akademik başarılarına, bilimsel süreç becerilerine ve bilimsel muhakeme yeteneklerine olan etkisini incelemektir. Araştırmada, nitel ve nicel verilerin birlikte toplandığı karma desenlerden sıralı-açıklayıcı tasarım kullanılmıştır. Araştırmanın nicel kısmında, yarı deneysel araştırma desenlerinden öntest-sontest eşitlenmemiş kontrol gruplu desen kullanılırken; nitel kısmında ise öğrencilerin uygulanan yöntemler hakkındaki görüşlerini almak amacıyla açık uçlu sorular kullanılmıştır. Araştırmanın örneklemini 61 10. Sınıf öğrencisi oluşturmaktadır. 2 deney ve 1 kontrol grubunun oluşturulduğu araştırmada veriler; Karışımlar Başarı Testi, Bilimsel Süreç Becerileri Testi ve Bilimsel Muhakeme Testi kullanılarak toplanılmıştır. Sonuçlar, probleme dayalı öğrenme ve argümantasyona dayalı öğrenme yöntemlerinin öğrencilerin akademik başarı ve bilimsel süreç becerilerini arttırmada derslerin mevcut programa göre işlenmesinden daha etkili olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca argümantasyona dayalı öğrenme yönteminin öğrencilerin muhakeme yeteneklerini geliştirmede derslerin mevcut programa göre işlenmesinden daha etkili olduğu bulunmuştur. İki yöntem birbiri ile karşılaştırıldığında, argümantasyona dayalı öğrenme yönteminin öğrencilerin bilimsel süreç becerilerini artırmada daha etkili olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Probleme Dayalı Öğrenme,Argümantasyona Dayalı Öğrenme,Akademik Başarı,Bilimsel Süreç Becerisi,Bilimsel Muhakeme Yeteneği

Examining the Effects of Problem Based and Argumentation Based Learning on Mixtures Unit

Öz

The aim of this study is to examine the effects of Problem Based and Argumentation Based Learning Methods on 10th grade students’ achievement scores, Science Process Skills and Scientific Reasoning Skills in the context of “mixtures”. The study was designed as explanatory-sequential mixed method design. In quantitative part, nonequivalent pretest and posttest control group quasi-experimental design was used. In qualitative part of the study, open-ended questions were asked to students in order to get in-depth information about the methods. The study group was consisted of 61 10th grade students. Two experimental groups and one control group were constructed. While problem based learning method was used in experimental group-1, argumentation based learning method was used in experimental group-2. The data were collected by using three measures: Mixtures Concept Achievement Test, Science Process Skills Test and Scientific Reasoning Test. All the scales were applied to experimental and control groups in the form of pre- and post-test. The results showed that argumentation and problem based learning methods enhanced students’ academic achievement and science process skills when compared with the current program. Moreover, argumentation based learning method developed students’ scientific reasoning skills. Lastly, argumentation based learning method was found to be more effective in enhancing the students’ science process skills when compared to problem based learning method.

                                                                                                                                                        

Kaynakça

1. Akbulut, H. (2010). Sıvıların kaldırma kuvveti ve yüzme kavramlarına yönelik probleme dayalı öğrenme uygulaması ve değerlendirilmesi. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi), Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
2. Akdeniz, A. R., Yiğit, N., ve Kurt, Ş. (2002). Yeni fen bilgisi öğretim programı ile ilgili öğretmenlerin düşünceleri. V. Ulusal Fen Bilimleri Ve Matematik Eğitimi Kongresine sunulmuş bildiri
3. Akpınar, E., ve Ergin, Ö. (2005). Probleme dayalı öğrenme yaklaşımına yönelik öğrenci görüşleri. İnönü Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 6(9), 3-14.
4. Aktamış, H., ve Atmaca, A. C. (2016). Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Argümantasyon Tabanlı Öğrenme Yaklaşımına Yönelik Görüşleri. Elektronik Sosyal Bilimler Dergisi, 15(58), 936-947
5. Aydeniz, M., Pabuccu, A., Cetin, P. S., ve Kaya, E. (2012). Argumentation and students’conceptual understanding of properties and behaviors of gases. International Journal of Science and Mathematics Education, 10(6), 1303-1324.
6. Bayrak, R. (2007). Probleme dayalı öğrenme yaklaşımı ile katılar konusunun öğretimi. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi), Atatürk Üniversitesi, Erzurum.
7. Bryce, T., ve Gray, D. (2004). Tough acts to follow: the challenges to science teachers presented by biotechnological progress. International Journal of Science Education, 26(6), 717–733.
8. Burns, J. C., Okey, J. R.,ve Wise, K. C. (1985). Development of an integrated process skill test: TIPSII. Journal of Research in Science Teaching, 22(2), 169-177.

9. Ceylan, Ç. (2010). Fen laboratuvar etkinliklerinde argümantasyon tabanlı bilim öğrenme-atbö yaklaşımının kullanımı. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Gazi Üniversitesi, Ankara.
10. Creswell, J. W. (2009). Editorial: Mapping the field of mixed methods research. Journal of Mixed Methods Research, 3(2), 95-108.
11. Creswell, J., Plano Clark, V., Guttman, M., ve Hanson, W. (2003). Handbook on mixed methods in the behavioral and social sciences. Thousand Oaks, California: Sage
12. Dahlgren, M. A., ve Öberg, G. (2001). Questioning to learn and learning to question: Structure and function of problem-based learning scenarios in environmental science education. Higher education, 41(3), 263-282.
13. Dawson, V., ve Carson, K. (2016). Using climate change scenarios to assess high school students’ argumentation skills. Research in Science & Technological Education, 1-16.
14. Demircioğlu, T., ve Uçar, S. (2014). Investigation of written arguments about akkuyu nuclear power plant. Elementary Education Online, 13(4), 1373-1386.
15. Demirel, M., ve Arslan- Turan, B. (2010). Probleme dayalı öğrenmenin başarıya, tutuma, bilişötesi farkındalık ve güdü düzeyine etkisi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 38, 55-66.
16. Dochy, F., Segers, M., Van den Bossche, P., ve Gijbels, D. (2003). Effects of problem-based learning: A meta-analysis. Learning and Instruction, 13(5), 533-568.
17. Driver, R., Newton, P., ve Osborne, J. (2000). Establishing the norms of scientific argumentation in classrooms. Science Education, 84(3), 287-312
18. Ebel, R. L. (1965). Measuring educational achievement. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-hall.
19. Erduran, S., Simon, S., & Osborne, J. (2004). TAPping into argumentation: Developments in the application of Toulmin’s argument pattern for studying science discourse. Science Education, 88, 915-933
20. Ersoy, E., Uysal, O., ve Başer, N. (2010). İlköğretim 7. sınıfta permütasyon konusunun probleme dayalı öğrenme yöntemi ile öğretimi üzerine bir uygulama. E-Journal of New World Sciences Academy, 5(1), 19-39.
21. Geban, Ö., Askar, P., ve Özkan, G., (1992). Effects of computer simulations and problem-solving approaches on high school students. Journal of Educational Research, 86, 5-10.
22. Groh, S. E. (2001). Using problem-based learning in general. Editör B.J Dutch, S. r. Groh ve D.E. Allen. The Power of Problem-based Learning: A Practical" how To" for Teaching Undergraduate Courses in Any Discipline, (pp. 207-222). Virginia: Stylus.
23. Gültepe, N. (2011). Bilimsel tartışma odaklı öğretimin lise öğrencilerinin bilimsel süreç ve eleştirel düşünme becerilerinin geliştirilmesine etkisi. (Yayımlanmamış Doktora Tezi), Gazi Üniversitesi, Ankara.
24. Gürlen, E. (2011). Probleme dayalı öğrenmenin öğrenme ürünlerine, problem çözme becerisine, öz-yeterlik algı düzeyine etkisi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 40, 221-232
25. Hamilton, L. S., Nussbaum, E. M., Kupermintz, H., Kerkhoven, J. I., & Snow, R. E. (1995). Enhancing the validity and usefulness of large-scale educational assessments: II. NELS: 88 science achievement. American Educational Research Journal, 32(3), 555-581.
26. Herrenkohl, L. R., ve Guerra, M. R. (1995). Where Did You Find Your Theory in Your Findings? Participant structures, scientific discourse, and student engagement in fourth grade. Annual Meeting of the American Educational Research Association.
27. Hmelo-Silver, C. E. (2004). Problem-based learning: What and how do students learn?. Educational psychology review, 16(3), 235-266.
28. Kabataş Memiş, E. (2014). İlköğretim öğrencilerinin argümantasyon tabanlı ilim öğrenme yaklaşımı uygulamalarına ilişkin görüşleri. Kastamonu Eğitim Dergisi, 22(2), 401-418
29. Kaptan, F., ve Korkmaz, H.(2009). Probleme dayalı öğrenme yaklaşımının hizmet öncesi fen öğretmenlerinin problem çözme becerileri ve öz yeterlik inanç düzeylerine Etkisi. V. Ulusal Fen Bilimleri Ve Matematik Eğitimi Kongresi
30. Karasar, N. (2010). Bilimsel araştırma yöntemi (21. Basım). Ankara: Nobel Yayın Dağıtım.
31. Kartal-Taşoğlu, A., ve Bakaç, M. (2010). The effects of problem based learning and traditional teaching methods on students’ academic achievements, conceptual developments and scientific process skills according to their graduated high school types. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2(2), 2409-2413.
32. Kaya, Bahar (2009). Araştırma temelli öğretim ve bilimsel tartışma yönteminin ilköğretim öğrencilerinin asitler ve bazlar konusunu öğrenmesi üzerine etkilerinin karşılaştırılması. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Marmara Üniversitesi, İstanbul.Keçeci, G., Kırılmazkaya, G., ve Zengin-Kırbağ, F. (2011). İlköğretim öğrencilerinin genetiği değiştirilmiş organizmaları on-line argümantasyon yöntemi ile öğrenmesi, 6.th International Advance Technologies Symposium
33. Khishfe, R. (2014). Explicit nature of science and argumentation instruction in the context of socioscientific issues: An effect on student learning and transfer. International Journal of Science Education, 36(6), 974-1016.
34. Kıngır, S., Geban, Ö., ve Günel, M. (2011). Öğrencilerin kimya derslerinde argümantasyon tabanlı bilim öğrenme yaklaşımının kullanılmasına ilişkin görüşleri. Selçuk Üniversitesi Ahmet Keleşoğlu Eğitim Fakültesi Dergisi, 32, 15-28.
35. Kırbağ Zengin F., Keçeci G., Kırılmazkaya G., ve Şener A., (2011). İlköğretim Öğrencilerinin Nükleer Enerji Sosyo-Bilimsel Konusu Online Argümantasyon Yöntemi İle Öğrenmesi, 5th International Computer and Instructinonal Tecnologies Symposium.
36. Kırbağ Zengin, F., Kırılmazkaya, G., ve Keçeci, G. (2011). Akıllı Tahta Kullanımının İlköğretim Öğrencilerinin Fen ve Teknoloji Dersindeki Başarı ve Tutumuna Etkisi. 5th International Computer & Instructional Technologies Symposium
37. Koçakoğlu, M. (2008). Probleme Dayalı Öğrenme ve Motivasyon Stillerinin Öğrencilerin Biyoloji Dersine Karşı Tutum ve Akademik Başarılarına Etkisi. Yayımlanmamış Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Ankara.
38. Kuşdemir, M. (2010). Probleme Dayalı Öğrenmenin Öğrencilerin Başarı, Tutum ve Motivasyonlarına Etkisinin İncelenmesi. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Mustafa Kemal Üniversitesi, Hatay.
39. Kwon, H., ve Chang, M. (2008). Technology teachers’ beliefs about biotechnology and its instruction in South Korea. The Journal of Technological Studies, 35(1), 67–75.
40. Lee, H., Abd‐El‐Khalick, F., & Choi, K. (2006). Korean science teachers’ perceptions of the introduction of socio‐scientific issues into the science curriculum. Canadian Journal of Math, Science & Technology Education, 6(2), 97-117.
41. Lee, W. M., Wong, F. K. Y., ve Mok, E. S. (2004). Problem-based learning: ancient Chinese educational philosophy reflected in a modern educational methodology. Nurse Education Today, 24(2), 136-144.
42. Martin, A.M., ve Hand, B. (2009). Factors Affecting the Implementation of Argument in the Elementary Science Classroom. A Longitudinal Case Study. Research in Science Education, 39(1), 17-38.
43. Milli Eğitim Bakanlığı (2013a). Fen Bilimleri Dersi Programı (3,4,5,6,7 ve 8. sınıflar). Ankara: Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
44. Milli Eğitim Bakanlığı (2013b). Ortaöğretim Kimya Dersi (9,10,11 ve 12. sınıflar) Öğretim Programı. Ankara: Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
45. Okumuş, S. (2012). “Maddenin halleri ve ısı” ünitesinin bilimsel tartışma (argümantasyon) modeli ile öğretiminin öğrenci başarısına ve anlama düzeylerine etkisi. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
46. Osborne, J., Simon, S., Christodoulou, A., Howell‐Richardson, C., ve Richardson, K. (2013). Learning to argue: A study of four schools and their attempt to develop the use of argumentation as a common instructional practice and its impact on students. Journal of Research in Science Teaching,50(3), 315-347.
47. Özer, D. Z., ve Özkan, M. (2012). The effect of the project based learning on the science process skills of the prospective teachers of science. Journal of Turkish Science Education, 9(3), 119-130
48. Özer, G. (2009). Bilimsel tartışmaya dayalı öğretim yaklaşımının öğrencilerin mol kavramı konusundaki kavramsal değişimlerine ve başarılarına etkisinin incelenmesi. (Yüksek Lisans Tezi), Gazi Üniversitesi, Ankara.
49. Özkara, D. (2011). Basınç konusunun sekizinci sınıf öğrencilerine bilimsel argümantasyona dayalı etkinlikler ile öğretilmesi. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Adıyaman Üniversitesi, Adıyaman.
50. Sadler, Troy D. (2006). Promoting discourse and argumentation in science teacher education. Journal of Science Teacher Education, 17(4), 323–346.
51. Sağır, S. U., Çelik, A. Y., ve Armağan, F. O. (2009). The effect of problem based learning strategy in metalic activity subject teaching. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 36, 283-293.
52. Sampson, V. ve Clark, D. B. (2008). Assessment of The Ways Students Generate Arguments in Science Education: Current Perspectives and Recommendations For Future Directions. Science Education, 92(3), 447-472.
53. Serin, Gökhan (2009). Probleme Dayalı Öğrenme Öğretiminin 7. Sınıf Öğrencilerinin Fen Başarısına, Fene Karşı Tutumuna ve Bilimsel Süreç Becerilerine Etkisi. (Yayımlanmamış Doktora Tezi). Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara
54. Sert-Çıbık, A. S. (2009). The effect of the project based learning approach to the attitudes of students towards science lesson. Elementary Education Online, 8(1), 36-47.
55. Sert-Çıbık, A. ve Emrahoğlu, N. (2008). Proje Tabanlı Öğrenme Yaklaşımının Fen Bilgisi Dersinde Öğrencilerin Mantıksal Düşünme Becerilerinin Gelişimine Etkisi. Çukurova Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 17(2), 51-66.
56. Shum, S. B. ve Hammond, N. (1994). Argumentation-based design rationale: What use at what cost?. International Journal of Human-Computer Studies, 40(4), 603-652.
57. Simon, S., Erduran, S., ve Osborne, J. (2006). Learning to teach argumentation: Research and development in the science classroom. International Journal of Science Education, 28(2-3), 235-260.
58. Stefanou, C., Stolk, J. D., Prince, M., Chen, J. C., ve Lord, S. M. (2013). Self-regulation and autonomy in problem-and project-based learning environments. Active Learning in Higher Education, 14(2), 109-122.
59. Strang, K.D. (2014). Improving standardised university exam scores through problem based learning. International Journal of Management In Education, 8(3), 281-301.
60. Sulaiman, F., Atan, H., Idrus, R. M., ve Dzakiria, H. (2004). Problem-based learning: A study of the web-based synchronous collaboration. Malaysian Online Journal of Instructional Technology (MOJIT), 1(2), 58-66.
61. Şenocak, E. (2005). Probleme Dayalı Öğrenme Yaklaşımının Maddenin Gaz Hali Konusunun Öğretimine Etkisi Üzerine Bir Araştırma. Yayımlanmamış Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi, Erzurum
62. Tanrıöğen, A. (2009). Bilimsel araştırma yöntemleri. Ankara: Anı Yayıncılık.
63. Taşoğlu, A. K., ve Bakaç, M. (2010). The effects of problem based learning and traditional teaching methods on students’ academic achievements, conceptual developments and scientific process skills according to their graduated high school types. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2(2), 2409-2413.
64. Tekeli, A. (2009). Argümantasyon odaklı sınıf ortamının öğrencilerin asit-baz konusundaki kavramsal değişimlerine ve bilimin doğasını kavramalarına etkisi. Yüksek Lisans Tezi), Gazi Üniversitesi, Ankara.
65. Tekin, H. (2000). Eğitimde Ölçme Değerlendirme (14. Baskı). Ankara: Yargı Yayınevi.
66. Tosun, C., Şenocak, E., ve Özeken, Ö. F. (2013). Probleme dayalı öğrenme yönteminin üniversite öğrencilerinin kimya dersine karşı motivasyonlarına ve bilimsel süreç beceri düzeylerine etkisi ve öğrenme ortamı hakkındaki öğrenci görüşleri. Mersin Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 9(3), 99-114.
67. Tüysüz, C., Demirel, O. E., ve Yıldırım, B. (2013). Investigating the effects of argumentation, problem and laboratory based instruction approaches on pre-service teachers’ achievement concerning the concept of acid and base. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 93, 1376-1381.
68. Tüysüz, C., Tatar, E., ve Kuşdemir, M. (2010). Probleme Dayalı Öğrenmenin Kimya Dersinde Öğrencilerin Başarı Ve Tutumlarına Etkisinin İncelenmesi. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 13(7), 48-55
69. Weinfurt, K. P., (1995). Multivariate analysis of variance. (Editör L. G. Grimm ve P. R. Yarnol, Reading and understanding multivariate statistics (pp. 245-276). Washington, DC, US: American Psychological Association.
70. Woltering, V., Herrler, A., Spitzer, K., ve Spreckelsen, C. (2009). Blended learning positively affects students’ satisfaction and the role of the tutor in the problem-based learning process: results of a mixed-method evaluation. Advances in Health Sciences Education, 14(5), 725-738.
71. Yalçın- Çelik, A. (2010). Bilimsel tartışma (argümantasyon) esaslı öğretim yaklaşımının lise öğrencilerinin kavramsal anlamaları, kimya dersine karşı tutumları, tartışma isteklilikleri ve kalitesi üzerine etkisinin incelenmesi. (Yayımlanmamış Doktora Tezi). Gazi Üniversitesi, Ankara
72. Yaman, S., ve Yalçın, N. (2005). Fen eğitiminde probleme dayalı öğrenme yaklaşımının problem çözme ve öz-yeterlik inanç düzeylerinin gelişimine etkisi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 29, 229-236
73. Yeşiloğlu, S. N. (2007). Gazlar konusunun lise öğrencilerine bilimsel tartışma (argümantasyon) odaklı yöntem ile öğretimi. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi), Gazi Üniversitesi, Ankara.
74. Yıldırım, A. ve Şimşek, H. (2011). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri (8. Baskı). Ankara: Seçkin Yayıncılık.
75. Yurdatapan, M. (2013). Probleme dayalı laboratuvar etkinliklerinin öğrencilerin bilimsel süreç becerilerine özgüvenine ve öz-yeterliliğine etkisi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, Özel Sayı (1), 421-435.
76. Yuzhi, W.(2003). Using problem-based learning in teaching analytical chemistry. The China Papers, 2, 18-32.
77. Zeller, M. F. (1994). Biotechnology in the Biotechnology the Curriculum: The future is here! The American Biology Teacher, 56(8), 460–464.
78. Zohar, A. ve Nemet, F. (2002). Fostering students' knowledge and argumentation skills through dilemmas in human genetics. Journal of research in science teaching, 39(1), 35-62.