The Effects of Systematic Inventive Problem Solving Activities on Theoretical, Experimental and Real Life Problem Solving

Abstract

Recently, the educational approaches, which provide the transferring of theoretical knowledge gained in the school into inventive ideas have attracted attention. TRIZ  is one of the systematic techniques used in engineering to produce innovative products to problem solving. Systematic Inventive Problem Solving (SIPS) programme includes the main elements of ASIT which is a simplified version of TRIZ adopted for the classroom environment, brain storming, SCAMPER and CoRT. The aim of this research is to determine the effects of SIPS activities program on theoretical, experimental and real life questions and problems solving about the topic “light” and academic achievement of 7th grade elementary school students. To do this the pretest-posttest control group quasi-experimental design was used. The research was conducted on 78 elementary school 7th grade students in Umraniye, Istanbul. SIPS activities are used in the experimental group and existing curriculum was employed in control group. Data were collected using multiple choice and open-ended Light Achievement Test (LAT), which consists of theoretical, experimental and daily life problem sections. Data were analysed using SPSS statistic software. Analysis of the data resulted that a significant difference in experimental group’s favour regarding in all section of the tests except multiple choice theoretical problem part. The results indicate that SIPS activities program has a positive impact on both academic success, scientific question and problem solving that require higher-order thinking skills.

Keywords

• Systematic inventive problem solving,light,TRIZ,ASIT,theoretical-experimental-real life question and problems

Sistematik Yaratıcı Problem Çözme Etkinliklerinin Kuramsal, Deneysel ve Günlük Yaşam Problemlerini Çözmeye Etkisi

Abstract

Öğrencilerin okulda öğrendikleri bilgileri farklı şekillerde birleştirerek yenilikçi ürünlere dönüştürmelerini sağlayan eğitim yaklaşımları son dönemde dikkat çekmektedir. Problem çözümünde yenilikçi ürün meydana getirmek için mühendislik alanında kullanılan sistematik tekniklerden biri TRIZ’dir. Sistematik Yaratıcı Problem Çözme (SYPÇ), TRIZ’in sınıf ortamlarında kullanılması için sadeleştirilmesiyle elde edilen ASIT’in temel unsurları ile birlikte beyin fırtınası, SCAMPER, CoRT gibi teknikleri içermektedir. Bu çalışma ile SYPÇ etkinlikli programın, ilköğretim 7. sınıf öğrencilerinin, ışık konusundaki kuramsal, deneysel, günlük yaşam soru ve problemleri çözmeleri ve akademik başarıları üzerine etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla ön test-son test deney kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılmıştır. Çalışma grubunu, İstanbul ili Ümraniye ilçesindeki bir ilköğretim okulunun 7. sınıfında öğrenim gören öğrenciler (78) oluşturmuştur. Deney grubunda SYPÇ etkinlikli, kontrol grubunda mevcut program uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Çalışmada veri toplama aracı olarak, çoktan seçmeli ve açık uçlu türde hazırlanan kuramsal, deneysel ve günlük yaşam problemleri testi bölümlerini içeren Işık ünitesi Bilimsel Başarı Testi(IBBT) kullanılmıştır. Verilerin analizinde SPSS istatistik programı kullanılmıştır. Araştırmadan elde edilen bulgulardan; çoktan seçmeli kuramsal problemler dışındaki tüm testlerde SYPÇ etkinlikli programın uygulandığı deney grubu lehine anlamlı farklılık olduğu bulunmuştur. Bu çalışma ile SYPÇ’nin hem akademik başarı hem de üst düzey düşünme becerileri gerektiren fen soru ve problemlerini çözme üzerinde olumlu etkisinin olduğu belirlenmiştir.

Keywords

• Sistematik yaratıcı problem çözme,ışık,TRIZ,ASIT,kuramsal-deneysel-günlük yaşam soru ve problemleri

References

1. Akçay, N. O. (2011). İlköğretim 7. sınıf fen ve teknoloji ders kitabındaki ünite etkinliklerinin bilimsel süreç becerileri yönünden incelenmesi. Ekev Academic Review, 15(46), 477-488.
2. Aktamış, H. ve Ergin, Ö. (2007). Bilimsel süreç becerileri ile bilimsel yaratıcılık arasındaki ilişkinin belirlenmesi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 33, 11-23.
3. Altshuller, G. S. (2013). Ve Birden Mucit Ortaya Çıkıverdi (Çev. Akat, B.). Ankara: Elma Yayınevi. (Özgün Çalışma, 1984).
4. Amabile, T. M. (1998). How to kill creativity. Harvard Busines Review, 76(5), 76-87.
5. Arslan (Gürsel), A. ve Tertemiz N. (2004). İlköğretimde bilimsel süreç becerilerinin geliştirilmesi. Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 2(4), 479-492.
6. Ayverdi, L., Asker, E., Öz Aydın, S. ve Sarıtaş, T. (2012). İlköğretim öğrencilerinin bilimsel yaratıcılıkları ile fen ve teknoloji dersi akademik başarıları arasındaki ilişkinin belirlenmesi. İlköğretim Online, 11(3), 646-659.
7. Bağcı-Kılıç, G. (2003).Üçüncü uluslararası matematik ve fen araştırması (TIMSS): fen öğretimi, bilimsel araştırma ve bilimin doğası. İlköğretim Online, 2(1), 42-51.
8. Ball, S. J., Dworkin, A. G. ve Vryonides, M. (2010). Globalization and Education: Introduction. Current Sociology, 58(4), 523-529.

9. Barak, M. (2003). Systematic inventive thinking: an approach to problem solving. Pupils Attitude Towards Technology (PATT-13) Conference, Glasgow.
10. Barak, M. (2006) Teaching methods for systematic inventive problem-solving: evaluation of a course for teachers. Research in Science & Technological Education, 24(2), 237–254.
11. Barak, M. ve Mesika, P. (2007). Teaching methods for inventive problem-solving in junior high school. Thinking Skills And Creativity, 2, 19–29.
12. Barak, M. ve Dori, Y. J. (2009). Enhancing higher order thinking skills among ınservice science teachers via embedded assessment. Journal of Science Teacher Education, 20, 459-474.
13. Bayram, H., Sökmen, N. ve Savcı, H. (1997). Temel temel fen kavramlarının anlaşılma düzeyinin saptanması. Marmara Üniversitesi Atatürk Eğitim Fakültesi Eğitim Bilimleri Dergisi, 9, 89-100.
14. Büyüköztürk, Ş., Kılıç Çakmak, E., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş. ve Demirel, F. (2008). Bilimsel Araştırma Yöntemleri. Ankara: Pegem Akademi.
15. Campbell, C. ve Jane, B. (2010). Enhancing creativity through design technology: opportunities for developing children's creative thinking. Corrigan, Alessandra M. (Ed). Creativity: Fostering, Measuring and Contexts, (s.81-94). N.Y. Hauppauge: Nova Science Publishers.
16. Candar, H. (2009). Fen eğitiminde yaratıcı düşünme öğretim tekniklerinin öğrencilerin akademik başarı, tutum ve motivasyonlarına etkisi. (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Marmara Üniversitesi, İstanbul.
17. Carson, J. (2007). A problem with problem solving: teaching thinking without teaching knowledge. Mathematics Educator, 17(2), 7-14.
18. Cropley, A. J. (2006). In praise of convergent thinking. Creativity Research Journal, 18(3), 391-404.
19. Çimen, S. (1995). Ortaöğretim öğrencilerinin (12-17 yaş) fen ve biyoloji derslerinde öğrendikleri 'canlı-enerji ilişkisi' ile ilgili kavramların doğruluk, zamanlama ve bağlantılılık açısından incelenmesi. (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Marmara Üniversitesi, İstanbul.
20. De Bono, E. (1983). The Cognitive Research Trust (CoRT) Thinking Program. W. Maxwell (Ed.) (115-127). Thinking, The Expanding Frontier. USA: The Franklin Institute Press.
21. Deacon S. A. (2000). Using divergent thinking exercises within supervision to enhance therapist creativity. Journal Of Family Psychotherapy, 11(2), 67-73.
22. Demirci, C. (2007). Fen bilgisi öğretiminde yaratıcılığın erişi ve tutuma etkisi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi, 32, 65-75.
23. Felder, R. M. ve Brent, R. (2005). Understanding student differences. Journal of Engineering Education, 94(1), 57-72.
24. Glenn, R. E. (1997). SCAMPER for student creativity. Education Digest, 62(6), 67-69.
25. Güler, N. ve Gelbal, S. (2010). Açık uçlu matematik sorularının güvenirliğinin klasik test kuramı ve genellenebilirlik kuramına göre incelenmesi. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 10(2), 989-1019.
26. Güler, N. ve Taşdelen Teker, G. (2015). Açık uçlu maddelerde farklı yaklaşımlarla elde edilen puanlayıcılar arası güvenirliğin değerlendirilmesi. Eğitimde ve Psikolojide Ölçme ve Değerlendirme Dergisi, 6(1), 12-24. DOI: http://dx.doi.org/10.21031/epod.63041
27. Güven, Y. (2008). Farklı düşünme etkinlikleri (SCAMPER). Ankara: Kök Yayıncılık.
28. Hançer, A. H. (2013). The correlation between the scientific process and creative thinking skills of the preservice teachers. İnternational Journal of Academic Research, 5(3), 240-246.
29. Horowitz, R. (2001/1). From TRIZ to ASIT in 4 steps. The TRIZ Journal. http://Www.Triz-Journal.Com/Archives/2001/08/C/İndex.Htm adresinden 18.11.2013 tarihinde erişilmiştir.
30. Horowitz, R. (2001/2). ASIT’s five thinking tools with examples. The TRIZ Journal. Http://Www.Triz-Journal.Com/Archives/2001/09/B/İndex.Htm adresinden 18.11.2013 tarihinde erişilmiştir.
31. Jonassen, D. H. (1997). Instructional design model for well-structured and ill-structured problem-solving learning outcomes. Educational Technology: Research and Development, 45(1), 65-95.
32. Jonassen, H. D. (2000). Toward a design theory of problem solving. Educational Technology Research and Development, 48(4), 63-85.
33. Karataş, S. ve Özcan, S. (2010). Yaratıcı düşünme etkinliklerinin öğrencilerin yaratıcı düşünmelerine ve proje geliştirmelerine etkisi. Ahi Evran Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 11( 1), 225-243.
34. Kearney, C. P., Kean, M. H., Roeber, E. D., Stevens, B. L., Fremer, J. ve Daniel, M. (1985). Assessing higher order thinking skills. ERIC/Tests Measurement Evaluation Report 90. http://files.eric.ed.gov/fulltext/ED293877.pdf adresinden 19.11.2014 tarihinde erişilmiştir.
35. Kurtuluş, N. (2012). Yaratıcı düşünmeye dayalı öğretim uygulamalarının bilimsel yaratıcılık bilimsel süreç becerileri ve akademik başarıya etkisi. (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
36. Larkin, J. H., McDermott, J., Simon, D. P. ve Simon, H. A. (1980). Expert and novice performance in solving physics problems. Science, 208, 1335–1342.
37. Lopez, J. ve Whittington, M. S. (2014). Higher-order thinking in a college course: a case study. NACTA Journal, 58(1), 73-80.
38. Lucas, R. W. (2003). The creative training idea book:İnspired tips and techniques for engaging and effective learning. USA: Amacaom.
39. MEB (2006). İlköğretim fen ve teknoloji dersi (6, 7 ve 8. sınıflar) öğretim programı. TC MEB Talim Terbiye Kurulu Başkanlığı, Ankara.
40. Osborn, J. (2004). Biography: Alex F. Osborn. Journal Of Creative Behavior, 38(1), 70-72.
41. Önol, M. (2013). Yaratıcı problem çözme etkinliklerinin bilimsel süreç becerilerine ve başarıya etkisi. (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Balıkesir Üniversitesi, Balıkesir.
42. Savransky, S. D. (2000). Engineering of creativity: introduction to TRIZ methodology of inventive problem solving. Boca Raton FL: CRC Press.
43. Serrat, O. (2009). The SCAMPER Technique. 24. 02. 2014 Tarihinde Http://Digitalcommons.İlr.Cornell.Edu/Cgi/Viewcontent.Cgi?Article=1206&Context=İntl adresinden erişilmiştir
44. Sternberg R. J. (2007). Creativity as a habit. creativity: a handbook for teachers. A. G. Tan (Edt.). Singapore: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd.
45. Sternberg R. J. (2012). The assessment of creativity: an ınvestment-based approach. Creatıvıty Research Journal, 24(1), 3–12.
46. Treffinger, D. J. ve Isaksen, S. G. (2005). Creative problem solving: the history, development, and ımplications for gifted education and talent development. Gifted Child Quarterly, 49, 342-353.
47. Zohar, A. ve Dori, Y. J. (2003). Higher order thinking skills and low-achieving students: are they mutually exclusive? The Journal of The Learnıng Scıences, 12(2), 145–181.