Fen Alanındaki Öğretmen Adaylarının Genel Kimya Ders Kitaplarındaki Kimyasal Gösterimleri Anlama Düzeyleri

Yıl 2021, Cilt: 18 Sayı: 2, 524 - 557, 15.12.2021

Betül Demirdöğen Fatma Nur Akın Gülşah Demircan Akman

https://doi.org/10.33711/yyuefd.1029070

Öz

Bu çalışmanın amacı fen alanındaki öğretmen adaylarının Genel Kimya ders kitaplarındaki kimyasal gösterimleri (makroskobik, tanecik ve sembolik seviyede) anlama düzeylerini belirlemektir. Bu amaçla nitel araştırma desenlerinden durum çalışması kullanılarak gerçekleştirilen çalışmanın katılımcıları dokuz öğretmen adayıdır (altı fen bilgisi ve üç kimya). Öğretmen adaylarının kimyasal gösterimleri anlama düzeylerini belirlemek için Genel Kimya ders kitaplarından 23 adet gösterim (16 adet tekli ve 7 adet çoklu) seçilerek bu gösterimler ile ilgili yarı-yapılandırılmış görüşmeler gerçekleştirilmiştir. Görüşmeler yoluyla elde edilen verilerin içerik analizinde alanyazında öğrencilerin çeşitli konulardaki anlayışlarını analiz etmek için kullanılan “doğru”, “kısmen doğru” ve “yanlış” kodlarından yararlanılmıştır. Analiz sonuçları öğretmen adaylarının büyük bir çoğunluğunun tekli gösterimlerde makroskobik boyut hakkında daha çok doğru anlayışa sahip olduğunu göstermiştir. Ayrıca, katılımcıların tanecik boyutu ve çoklu gösterimleri anlamada ve tanımlamada zorluk yaşadıkları belirlenmiştir. Öğretmen adayları için çoklu gösterimleri tanımak tekli gösterimlere göre daha zordur. Çoklu gösterimler içinde yer alan tekli gösterimleri tanımada ise öğretmen adaylarının makroskobik boyutta tanecik ve sembolik boyutlara göre daha iyi olduğu belirlenmiştir. Bunun yanında, makroskobik boyuttaki gösterimleri doğru tanımlamada fen bilgisi öğretmen adayları ve tanecik boyuttaki gösterimleri doğru tanımlamada kimya öğretmen adayları diğer gruplara göre daha başarılıdırlar. Fen bilgisi eğitimi 2. sınıf öğretmen adayları sembolik boyuttaki gösterimlerde ve fen bilgisi eğitimi 1. sınıf öğretmen adayları çoklu gösterimleri doğru tanımlamada en fazla zorluk yaşayan gruplar olmuştur. Araştırmanın sonuçlarından yola çıkarak fen öğretmen eğitimcileri ve fen eğitimi araştırmacıları için önerilerde bulunulmuştur.

Anahtar Kelimeler

: fen alanındaki öğretmen adayları, kimyasal gösterimler, ders kitapları ve durum çalışması, : fen alanındaki öğretmen adayları, kimyasal gösterimler, ders kitapları ve durum çalışması

Kaynakça

• Al-Balushi, S. M., & Al-Harthy, I. S. (2015). Students’ mind wandering in macroscopic and submicroscopic textual narrations and its relationship with their reading comprehension. Chemistry Education Research and Practice, 16(3), 680-688. https://doi.org/10.1039/C5RP00052A
• Büyüköztürk, Ş., Kılıç Çakmak, E., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş., & Demirel, F. (2014). Bilimsel araştırma yöntemleri. Ankara: Pegem Akademi.
• Carney, R. N., & Levin, J. R. (2002). Pictorial illustrations still improve students' learning from text. Educational Psychology Review, 14(1), 5-26. https://doi.org/10.1023/A:1013176309260
• Chittleborough, G., & Treagust, D. (2008). Correct interpretation of chemical diagrams requires transforming from one level of representation to another. Research in Science Education, 38(4), 463-482. https://doi.org/10.1007/s11165-007-9059-4
• Cohen, L., Manion, L., & Morrison, K. (2000). Action research. Research Methods in Education, 5, 226-244.
• Coll, R. K., & Treagust, D. F. (2001). Learners' mental models of chemical bonding. Research in Science Education, 31(3), 357-382. https://doi.org/10.1023/A:1013159927352
• Cook, M. P. (2006). Visual representations in science education: the influence of prior knowledge and cognitive load theory on instructional design principles. Science Education, 90(6), 1073-1091. https://doi.org/10.1002/sce.20164
• Corradi, D., Elen, J., & Clarebout, G. (2012). Understanding and enhancing the use of multiple external representations in chemistry education, Journal of Science Education and Technology, 21, 780–795. https://doi.org/10.1007/s10956-012-9366-z
• Creswell, J. W. (2007). Qualitative inquiry and research design: Choosing among five approaches (2nd ed.) London, UK: Sage.
• Demircan, G., ve Demirdöğen, B. (2019). Kimyasal gösterimlerin genel kimya ders kitaplarında kullanımı. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 13(2), 941-978. https://doi.org/10.17522/balikesirnef.601984
• Demircioğlu, H., Demircioğlu, G., Ayas, A. ve Kongur, S. (2012). Onuncu sınıf öğrencilerinin fiziksel ve kimyasal değişme kavramları ile ilgili teorik ve uygulama bilgilerinin karşılaştırılması. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 9(1), 162-181. http://www.tused.org/index.php/tused/article/view/426/364
• Ebenezer, J. V. (2001). A hypermedia environment to explore and negotiate students' conceptions: Animation of the solution process of table salt. Journal of Science Education and Technology, 10 (1), 73-92. https://doi.org/10.1023/A:1016672627842
• Ekiz-Kıran, B., Kutucu, E. S., Çelikkıran, A. T. ve Tüysüz, M. (2018). Kimya öğretmen adaylarının kimyasal dengeye ilişkin zihinsel modelleri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 15(1), 1081-1115. http://dx.doi.org/10.23891/efdyyu.2018.97
• Fraenkel, J. R., Wallen, N. E., & Hyun, H. H. (2012). How to design and evaluate research in education (8th Ed.). New York: McGraw-Hill.
• Gabel, D. (1999). Improving teaching and learning through chemistry education research: A look to the future. Journal of Chemical Education, 76(4), 548-554. https://doi.org/10.1021/ed076p548
• Gilbert, J. K., & Treagust, D. (2009). Introduction: Macro, submicro and symbolic representations and the relationship between them: Key models in chemical education. J. K. Gilbert & D. Treagust (Eds.), Models and modelling in science education: Multiple representations in chemical education içinde (s. 1–8). The Netherlands: Springer.
• Gilbert J. K. (2010). The role of visual representations in the learning and teaching of science: An introduction. Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching, 11(1), 1-19. https://www.eduhk.hk/apfslt/download/v11_issue1_files/foreword.pdf
• Head, M. L., Yoder, K., Genton, E., & Sumperl, J. (2017). A quantitative method to determine preservice chemistry teachers' perceptions of chemical representations. Chemistry Education Research and Practice, 18(4), 825-840. https://doi.org/10.1039/c7rp00109f
• Hernández, G. E., Criswell, B. A., Kirk, N. J., Sauder, D. G., & Rushton, G. T. (2014). Pushing for particulate level models of adiabatic and isothermal processes in upper-level chemistry courses: A qualitative study. Chemistry Education Research and Practice, 15 (3), 354-365. https://doi.org/10.1039/C4RP00008K
• Johnstone A. H. (1991). Why is science difficult to learn? Things are seldom what they seem. Journal of Computer Assisted Learning, 7(2), 75-83. https://doi.org/10.1111/j.1365-2729.1991.tb00230.x
• Johnstone, A. H. (1993). The development of chemistry teaching: A changing response to changing demand. Journal of Chemical Education, 70(9), 701-705. https://doi.org/10.1021/ed070p701
• Johnstone, A. H. (2000a). Chemical education research: Where from here? University Chemistry Education, 4(1), 34-38. https://www.physics.utoronto.ca/~key/PHY1600/PER%20Papers/Chemical%20Education%20Research.pdf
• Johnstone, A. H. (2000b). Teaching of chemistry-logical or psychological? Chemistry Education Research and Practice, 1(1), 9-15. https://doi.org/10.1039/a9rp90001b
• Keig, P. F., & Rubba, P. A. (1993). Translation of representations of the structure of matter and its relationship to reasoning, gender, spatial reasoning, and specific prior knowledge. Journal of Research in Science Teaching, 30 (8), 883-903. https://doi.org/10.1002/tea.3660300807
• Kozma, R., & Russell, J. (2005). Students becoming chemists: Developing representational competence. John K. Gilbert (Ed.), Visualization in science education içinde (s. 121-145). Netherlands: Springer.
• Li, W. S. S., & Arshad, M. Y. (2014). Application of multiple representation levels in redox reactions among tenth grade chemistry teachers. Journal of Turkish Science Education, 11(3), 35-52. http://www.tused.org/index.php/tused/article/view/605/521
• Nakiboğlu, C. (2019). Kimya öğretmen adaylarının metalik yapı ile ilgili zihinsel modelleri ve metalik bağ ile ilgili kavramaları. Karaelmas Eğitim Bilimleri Dergisi, 7(1), 133-144.
• Nicoll, G. (2003). A qualitative investigation of undergraduate chemistry students' macroscopic interpretations of the submicroscopic structures of molecules. Journal of Chemical Education, 80(2), 205-213. https://doi.org/10.1021/ed080p205
• Ok, M. (2019). Öğrenci ve öğretmen adaylarının sıvılar konusuna ilişkin düşünce biçimlerinin çoklu model kullanımıyla belirlenmesi, Yayınlanmamış Doktora Tezi, Marmara Üniversitesi, Türkiye.
• Okumuş, S., Öztürk, B., Doymuş, K. ve Alyar, M. (2014). Maddenin tanecikli yapısının mikro ve makro boyutta anlaşılmasının sağlanması. Eğitim Bilimleri Araştırmaları Dergisi, 4(1), 349-368. http://dx.doi.org/10.12973/jesr.2014.41.18
• Peterson, R. F., & Treagust, D. F. (1989). Grade 12 students’ misconceptions of covalent bonding and structure. Journal of Chemical Education, 66, 459-460. https://doi.org/10.1021/ed066p459
• Rahayu, S., & Kita, M., (2010). An analysis of Indonesian and Japanese students’ understandings of macroscopic and submicroscopic levels of representing matter and its changes. International Journal of Science and Mathematics Education, 8(4), 667-688. https://doi.org/10.1007/s10763-009-9180-0
• Springer, M. T. (2014). Improving students’ understanding of molecular structure through broad-based use of computer models in the undergraduate organic chemistry lecture. Journal of Chemical Education, 91(8), 1162-1168. https://doi.org/10.1021/ed400054a
• Stylianidou, F. (2002). Analysis of science textbook pictures about energy and pupils’ readings of them. International Journal of Science Education, 24(3), 257-283. https://doi.org/10.1080/09500690110078905
• Şendur, G. ve Toprak, M. (2013). The role of conceptual change texts to improve students' understanding of alkenes. Chemistry Education Research and Practice, 14(4), 431- 449. https://doi.org/10.1039/c3rp00019b
• Taber K. S. (2013). Revisiting the chemistry triplet: Drawing upon the nature of chemical knowledge and the psychology of learning to inform chemistry education. Chemistry Education Research and Practice, 14(2), 156-168. https://doi.org/10.1039/C3RP00012E
• Talanquer, V. (2011). Macro, submicro, and symbolic: The many faces of the chemistry “triplet”. International Journal of Science Education, 33(2), 179-195. https://doi.org/10.1080/09500690903386435
• Tarkın-Çelikkıran, A. ve Gökçe, C. (2019). Kimya öğretmen adaylarının çözünürlük konusuna ilişkin submikroskobik seviyedeki anlama düzeylerinin çizimlerle belirlenmesi. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 46(46), 57-87. https://doi.org/10.9779/pauefd.457845
• Taskin, V., Bernholt, S., & Parchmann, I. (2015). An inventory for measuring student teachers' knowledge of chemical representations: Design, validation, and psychometric analysis. Chemistry Education Research and Practice, 16(3), 460-477. https://doi.org/10.1039/C4RP00214H
• Treagust, D., Chittleborough, G., & Mamiala, T. (2003). The role of submicroscopic and symbolic representations in chemical explanations. International Journal of Science Education, 25(11), 1353-1368. https://doi.org/10.1080/0950069032000070306
• Wu, H. K., Krajcik, J. S. & Soloway, E. (2001). Promoting understanding of chemical representations: Students' use of a visualization tool in the classroom. Journal of Research in Science Teaching, 38(7), 821-842. https://doi.org/10.1002/tea.1033
• Yalçın-Çelik, A., Turan-Oluk, N., Üner, S., Ulutaş, B. ve Akkuş, H. (2017). Kimya öğretmen adaylarının asitlik kavramı ile ilgili anlamalarının çizimlerle değerlendirilmesi. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 18, 103-124. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/1481385
• Yıldırım, A. (2019). Ders kitaplarındaki kimyasal gösterimlerin öğretmen adaylarının algılamaları kapsamında incelenmesi, Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Balıkesir Üniversitesi, Türkiye. Yin, R. K. (2009). Case study research: Design and methods (4th Ed.). Thousand Oaks, CA: Sage.