`Maddenin tanecikli yapısı` konusunun model ve modellemelerle öğretiminin öğrencilerin başarısı ve atomla ilgili zihinsel modelleri üzerine etkisi

Abstract

Bu çalışmada, `Maddenin Tanecikli Yapısı` konusunun yapılandırmacı öğrenme kuramının 5E modeline göre şekillendirilmiş model ve modellemelerle öğretiminin öğrencilerin başarısı ve atomla ilgili zihinsel modelleri üzerine etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır.Çalışmada yarı deneysel araştırma yöntemi kullanılmıştır. Çalışmanın örneklemini Trabzon ili Beşikdüzü ilçesinde bulunan Merkez Ortaokulundaki 7. sınıfa devam eden iki farklı şubede öğrenim gören toplam 40 (20 deney, 20 kontrol) öğrenci oluşturmaktadır. `Maddenin Tanecikli Yapısı` konusu kontrol grubunda mevcut programa göre işlenirken deney grubunda modellerin kullanıldığı ve öğrencilerin modeller oluşturduğu bir öğrenme ortamında gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın verilerini toplamak için kontrol ve deney grubuna uygulama öncesinde ön test ve uygulama sonrasında son test olmak üzere araştırmacı tarafından geliştirilen ve kullanılan `Maddenin Tanecikli Yapısı Başarı Testi` (MTYBT) uygulanmıştır. Ayrıca deney ve kontrol grubundaki öğrencilerin atomun yapısı ve atomun büyüklüğü ile ilgili uygulama öncesi ve sonrası zihinsel modellerini tespit etmek için açık uçlu 2 tane sorudan oluşan Atomun Yapısına Yönelik Zihinsel Model Belirleme Formu (AYYZMBF) uygulanmıştır. MTYBT'den elde edilen veriler nicel olarak analiz edilirken Mann- Whitney Test Analizi kullanılmıştır. Atomun yapısı ve atomun büyüklüğü ile ilgili öğrencilerin zihinsel modelleri nitel olarak betimsel analiz yöntemiyle analiz edilmiştir. Ayrıca okuyucular için farklı zihinsel modelleri benimseyen öğrencilerin frekans ve yüzdeleri hesaplanmış ve tablolar şeklinde çalışmada sunulmuştur. Çalışmada modellerin kullanıldığı deney grubu öğrencilerinin `Maddenin Tanecikli Yapısı` konusundaki, mevcut programa göre öğretim gören kontrol grubundaki öğrencilere göre istatistiksel olarak anlamlı ölçüde yüksek olduğu tespit edilmiştir. Modellerle ve modelleme etkinlikleriyle öğretimin öğrenci başarısını geleneksel yönteme kıyasla daha fazla artırdığı sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca, model ve modelleme etkinliklerinin öğrencilerin atomla ve onun büyüklüğüyle ilgili zihinsel modellerini kısmen olumlu etkilediği sonucuna ulaşılmıştır. Çalışmada elde edilen sonuçlara dayalı olarak araştırmacılara ve ilerideki çalışmalara bazı önerilerde bulunulmuştur.

The aim of this study is to determine the effects of a teaching intervention based on the 5E model of constructivism, in which the `Particulate Structure of Matter` subject is taught by using models and modelling activities, on students' achievement on this subject and students' mental models of atom.Quasi-experimental research method was used to conduct the study. The sample of the study consisted of 40 seventh grade students (20 experimental and 20 control groups) who had been attended in two different classes in a secondary school located in the city center of Beşikdüzü district of Trabzon province. While `The Particulate Structure of Matter` subject was taught according to the current chemistry curriculum with no intervention, models and modelling activities were used for the teaching of the subject in the experimental group. In order to collect the data of the study, `The Particulate Structure of Matter Achievement Test` was developed by the researcher and applied to both groups as pre- and post-tests before and after the instruction. In addition, the `Mental Model Determination Form`, which consists of two open-ended questions, was applied to determine students' mental models of atom as pre- and post-tests before and after the instruction to the both groups. The data obtained from `The Particulate Structure of Matter Achievement Test` were analyzed quantitatively and Mann- Whitney Test was used. The students' mental models of the atom and the size of the atom were analyzed qualitatively by using descriptive analysis method. In addition, the frequency and the percentages of students who adopted different mental models were calculated and presented in the form of tables. As a result of the study, it was found that the experimental group students ' achievement on the subject of `The Particulate Structure of Matter` was significantly much more than that of the students in the control group who were taught according to the current curriculum. It was concluded that teaching based on models and modelling activities increased student achievement more than traditional method. In addition, it was concluded that models and modeling activities partially affected students' mental models of `atom and its size`. Some suggestions were presented for researchers and further research based on the results of the study.