Fen bilgisi öğretmen adaylarının yıldız konusundaki temellendirilmiş zihinsel modellerinin matematiksel algoritmalar yoluyla incelenmesi

Abstract

Bu araştırmada, son sınıf fen bilgisi öğretmen adaylarının astronomi kavramlarından biri olan yıldızlarla ilgili modellerinin mevcut öğretim öncesinde ve sonrasında model analizi yoluyla ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Kişiye tanımlanmış sınırlar içerisinde sunulanlara göre ortaya çıkarılan bir zihinsel modelleme olacağından bu modelleme durumu yeni bir isimlendirme olarak Temellendirilmiş Zihinsel Model (TZM) şeklinde ifade edilmiştir.Araştırma birbirine entegre edilmiş durum çalışması ve deneysel desenle yürütülmüştür. Araştırmanın çalışma grubunu 73 fen bilgisi öğretmen adayı oluşturmaktadır. Çalışmada ver toplama aracı olarak araştırmacı tarafından geliştirilen Yıldız Konusu Kavram Testi (YKKT) kullanılmıştır. Verilerin analizinde model analizi elemanlarından skor, yoğunlaşma faktörü ve yoğunluk sapması ile algoritmalar ve matrislerden yararlanılmıştır.Çalışma sonucunda öğretmen adaylarında ön-testte soruların genelinde DD (Düşük-Düşük) tipi modellemenin olduğu, son-testte öğretmen adaylarının sorularda yaygın olarak YY (Yüksek-Yüksek) tipi modelleme gösterdiği belirlenmiştir. Öğretmen adaylarının belirlenen bireysel model yoğunluk matrisleri sonucunda, çoğunluğunun yıldız kavramına ilişkin öğretim öncesinde sahip oldukları TZM'lerinin Tutarsız Karma Model durumunda olduğu, öğretim sonundaysa, adayların çoğunluğunun Tutarlı Baskın Bilimsel Model durumunu yansıtan TZM'lere sahip oldukları belirlenmiştir. Sınıf model yoğunluk matrislerine göre, yıldızın kimliği soru grubuna yönelik ön-testte adayların TZM bakımından tutarsız karma model durumunda oldukları; son-testte TZM açısından sınıfın model durumu öğretmen adaylarının doğru uzman modele oldukça eğilimli oldukları ancak tutarsız durum sergiledikleri görülmüştür. Yıldızın yapısı soru grubunda da benzer sonuçlar elde edilirken, yıldızın yaşam döngüsü soru grubunda öğretim sonrası öğretmen adaylarının tamamına yakınının TZM'lerinin aynı fiziksel modele yönelik olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar ışığında, öğretim öncesinde mevcut durumun değerlendirilmesinde, farklı öğretim yöntemlerinin etkililiğinin incelenmesinde kullanılabileceğine, bu konuda çalıştaylar düzenlenebileceğine ve analize ilişkin yazılım geliştirilebileceğine yönelik önerilerde bulunulmuştur.

In this study, it is aimed to reveal the models related to star subject as one of the concepts of astronomy of prospective science teachers before and after the current instruction through model analysis. This modeling situation is expressed as a Grounded Mental Model (GMM), since there will be a mental modeling that is revealed according to what is presented within the limits defined to the person.The research was conducted with an integrated case study and experimental design. The study group consisted of 73 prospective science teachers. In this study, the Star Subject Concept Test (SSCT) developed by the researcher was used as the data collection tool. In the analysis of the data, score, concentration factor and concentration deviation, algorithms and matrices which are among the model analysis elements were used.At the end of the study, it was determined that pre-test questions were LL (Low-Low) type and post-test showed HH (High-High) type modeling. As a result of the determined individual model density matrices of the prospective teachers, it was determined that the majority of the GMMs they had before teaching about the star concept were in Inconsistent Mixed Models, At the end of the teaching period, it was determined that the majority of the candidates had GMMs reflecting the status of the Consistent Dominant Scientific Model. According to the class model density matrices, prospective teachers were found to be inconsistent in star identity question group in terms of GMM in pre-test; in the post-test, it was observed that the model status of the class of prospective teachers in terms of GMM are highly inclined towards the correct expert model but they exhibit inconsistent status. While similar results were obtained in the question of the structure of the star, in the question of life cycle of the star, it was determined that almost all of the prospective teachers were oriented towards the same physical model. In the light of the results obtained, suggestions were made to be used to evaluate the current situation before teaching, to examine the effectiveness of different teaching methods, to do workshops on this subject and analysis software development.