Using action research based on the predict-observe-explain strategy for teaching enzymes

Abstract

The science laboratory course is one of the important courses that preservice science students take in their science education programs. The purpose of this study is to investigate the impact of an action research based on the POE (predict-observe-explain) strategy on preservice science teachers’ understanding of enzymes. The participants of the study consisted of 80 sophomore preservice science teachers who enrolled in a science teaching laboratory course at a public university in Turkey. The data were obtained through the POE forms. The findings showed that the use of POE activities promoted significantly students’ understanding of enzymes. It was also found that although preservice science students indicated that activities based on the POE approach took more time compared to other instructional strategies, they emphasized that the POE activities were enjoyable compared to other instructional strategies. Based on the results obtained from this study, it is suggested that using the POE method in the science laboratory courses will contribute to preservice science teachers’ understanding of science topics.

Keywords

• teacher training,action research,science education

Tahmin- gözlem- açıklama stratejisine dayalı bir eylem araştırması: Enzimler

Abstract

Fen laboratuvar uygulamaları, eğitim fakültelerindeki sınıf öğretmenliği öğrencilerinin alması gereken önemli bir derstir. Bu araştırmanın amacı Tahmin-Gözlem-Açıklama (TGA) yöntemine dayalı eylem araştırmasının öğretmen adaylarının enzimleri anlamaları üzerine etkililiğini incelemektir. Araştırmanın katılımcılarını 80 fen bilgisi öğretmen adayı oluşturmaktadır. Araştırmanın verileri TGA formları yoluyla toplanmıştır. Araştırmadan elde edilen sonuçlar (TGA) yöntemine dayalı eylem araştırmasının öğretmen adaylarının enzimleri anlamalarını arttırdığını ortaya koymuştur. Ayrıca sonuçlar TGA etkinliklerinin öğretmen adaylarının derse yönelik ilgilerini ve enzimler konusundaki anlamalarını arttırdığını ortaya çıkarmıştır. Bulgular aynı zamanda öğretmen adaylarının TGA stratejisini biraz zaman alıcı ve zorlayıcı olduğunu belirtmelerine rağmen, laboratuvardaki diğer yöntemlerden daha zevkli ve etkili olduğunu belirttiklerini göstermektedir.

Keywords

• eylem araştırması,fen laboratuvarı,tahmin-gözlem-açıklama (TGA),enzimler

References

1. Ayas, A, (2006). Fen bilgisi öğretiminde laboratuar kullanımı. Anadolu Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi Yayınları, Eskişehir.
2. Ayas, A., Çepni, S. & Akdeniz, A. R. (1994). Fen bilimleri eğitiminde laboratuvarın yeri ve önemi; tarihsel bir bakış. Çağdaş Eğitim Dergisi, 204, 21-25.
3. Bahar, M. (2003). Misconceptions in biology education and conceptual change strategies. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 3(1), 55-64.
4. Bilen, K. (2009). Tahmin et-gözle-açıkla stratejisine dayalı laboratuvar uygulamalarının öğretmen adaylarının kavramsal başarılarına, bilimsel süreç becerilerine, tutumlarına ve bilimin doğası hakkındaki görüşlerine etkisi. Yayınlanmamış Doktora tezi, Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
5. Bilen, K. & Aydoğdu, M. (2010). Fen bilgisi öğretmen adaylarına bitkilerde fotosentez ve solunum kavramlarını öğretmede TGA (Tahmin Et-Gözle-Açıkla) stratejisinin kullanımı. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 7(14), 179-194.
6. Bilen ,K., & Köse, S. (2012a). Yapılandırıcı öğrenme teorisine dayanan etkili bir öğretim stratejisi tga (tahmin– gözlem – açıklama), “bitkilerde büyüme ve gelişme”, Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi,1,121-134.
7. Bilen, K., & Köse, S. (2012b). Kavram öğretiminde etkili bir strateji: tahmin-gözlem-açıklama (tga) bitkilerde madde taşınması. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 12(24), 21-42.
8. Bretz, S.L. & Linenberger, K.J. (2012). Development of the enzyme-substrate interactions concept inventory. Biochemistry and Molecular Biology Education, HO, 229–233.

9. Clayton, W. M. C. (1993). Predict-observe-explain science activities in the junior high classroom- a qualitative inquiry. MED Thesis of Saint Mary's University, Canada.
10. Costello, P.J.M. (2007). Action research. Continuum Books: London
11. Driver, R. & Bell, B. (1986). Students’ thinking and the learning of science: a constructivist view. The School Science Review, 67(240), 443-456.
12. Ekici, G. (1996). Biyoloji öğretmenlerinin öğretimde kullandıkları yöntemler ve karşılaştıkları sorunlar. Yüksek lisans tezi, Ankara Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Ankara.
13. Ekiz, D. (2003). Eğitimde araştırma yöntem ve metodlarına giriş: nitel, nicel ve eleştirel kuram metodolojileri. Ankara: Anı Yayıncılık.
14. Emre, İ. & Yılayaz, Ö. (2006). Fen bilgisi öğretmen adayların enzimlerle ilgili kavram yanılgıları. Doğu Anadolu Bölgesi Araştırmaları (Daum) Dergisi, 4 (3), 65-69.
15. Francis, J.W. & Sellers, J.A. (1994). Studying amino acid sequence using word processing programs. American Biology Teacher, 56(8), 484-487.
16. İşman,A. (1999). Eğitim teknolojisinin kuramsal boyutu: yapısalcı yaklaşımın (constructivisim) eğitim öğretim ortamlarına etkisi. Öğretmen Eğitiminde Çağdaş Yaklaşımlar Sempozyumu. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi, İzmir.
17. Kearney M. ve Treagust, D. F. (2001). Constructivism as a referent in the design and development of a computer program using ınteractive digital video to enhance learning in physics. Australian Journal of Educational Technology, 17(1), 64-79.
18. Köse, S., Bilen, K. & Uçak, E. (2010). Predict-observe-explain (POE) strategy as a diagnostic tool to determine pre-service primary teachers’ misconception on food synthesis of plants and photosynthesis. Proceedings of the 6th International Conference on Education, JULY 8-10, Samos Island, Greece, 96-105.
19. Köse, S., Coştu, B. & Keser, Ö. F. (2003). Fen konularındaki kavram yanılgılarının belirlenmesi: tga stratejisi ve örnek etkinlikler. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 13(1), 43–53.
20. Köseoğlu, F., Tümay, H. & Kavak, N. (2002). Yapılandırıcı öğrenme teorisine dayanan etkili bir öğretim stratejisi –tahmin et, gözle, açıkla- buz ile su kaynatılabilir mi? V. Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 16-18 Eylül, Ankara.
21. Küçük, M. (2002). Hizmet-içi aksiyon araştırması kurs programının fen bilgisi öğretmenlerine uygulanması: bir örnek olay çalışması. Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Trabzon.
22. Lau, K. C. (2013). Seeing and feeling how enzyme works using tangible model. The American Biology Teacher, 75 (7), 499-501.
23. Lazarowitz, R. & Penso, S. (1992). High school students’ difficulties in learning biology concepts. Journal of Biolocigal Education, 26(3), 215-223.
24. Liew, C.-W. ve Treagust, D. F. (1995). A predict-observe-explain teaching sequence for learning about students’ understanding of heat and expansion of liquids. Australian Science Teachers’ Journal, 41(1), 68-71.
25. Liew, C., ve Treagust, D. F. (1998). The effectiveness of predict-observe-explain tasks in diagnosing students’ understanding of science and in identifying their levels of achievement. Paper Presented at the Annual Meeting of the American Educational Research Association, April 13-17, 22, San Diego, CA.
26. Linenberger, K.J. & Brettz. S. L. (2015). Biochemistry students' ideas about how an enzyme interacts with a substrate. Biochemistry and Molecular Biology Education, 43(4), 213-22.
27. Mthembu, Z. P. (2001). Using predict, observe and explain technique to enhance students’ understanding of chemical reactions. Unpublished paper (ongoing research). University of Natal King George V Natal.
28. Ministry of National Education of Turkey (2013). Elementary school science curriculum (grades 3-8). Ankara, Turkey.
29. National Research Council (1996). National science education standards [NSES]. Washington, DC: National Academic Press.
30. Russell, D., Lucas, K., & Mcrobbie, C. (1999). Microprocessor based laboratory activities as catalysts for student construction of understanding in physics. Paper Presented at the Annual Meeting of the Australian Association for Research in Education, Melbourne, Australia.
31. Sagor, R. (2000). Guiding school improvement with action research. Virginia: ASCD.
32. Selvi, M. & Yakışan, M. (2004). Üniversite birinci sınıf öğrencilerinin enzimler konusu ile ilgili kavram yanılgıları. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 24(2), 173-182.
33. Sinan, O., Köse, S., Aydın, H., & Gezer, K. (2007). Prospective science teachers conceptual understanding about proteins and protein synthesis. Journal of Applied Sciences, 7(21), 3154–3166.
34. Sinan, O., Yıldırım, O., Kocakülah, M. S. & Aydın, H. (2006). Fen bilgisi öğretmen adaylarının proteinler, enzimler ve protein sentezi ile ilgili kavram yanılgıları. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 26(1), 1-16.
35. Tao, P. K., & Gunstone, R. F. (1999). The process of conceptual change in force and motion during computer-supported physics instruction. Journal of Research in Science Teaching, 36, 859-882.
36. Tekin, S. (2008). Kimya laboratuvarının etkililiğinin aksiyon araştırması yaklaşımıyla geliştirilmesi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 16(2), 567–576.
37. Yeşilyurt, S. (2005). Biyoloji eğitimi öğrencilerinin biyoloji laboratuvar uygulamalarında karşılaştıkları güçlüklerin belirlenmesi üzerine bir araştırma. Çukurova Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 30(2), 88-96.
38. Yip, D. Y. (1998). Teachers’ misconceptions of the circulatory system. Journal of Biological Education, 32(3), 207-216.