Fen öğretiminde analoji kullanımı: Ders kitaplarındaki analojilerin öğretimde yeniden ele alınması

Abstract

Analojiler bilinmeyen bir kavram, olay sistem veya nesneyi bilinenin özelliklerini kullanarak tanımlayan ve benzerlikler ile karşılaştırma yapan, fen öğretiminde sıklıkla kullanılan öğretim tekniklerinden birisidir. Analojiler çok dikkatli kullanılmazlarsa kavram yanılgılarına sebep olabileceğinden fen öğretiminde hangi analojiler kullanıldığı kadar analojilerin nasıl kullanıldığı da önemlidir. Bu yüksek lisans tezi, fen ders kitaplarındaki analojileri ve analojilerin nasıl kullanıldığını belirlemeyi, tespit edilen analojileri yeniden gözden geçirmeyi ve fen öğretimi için revize etmeyi ve analojilerin fen öğretiminde etkin kullanımına ilişkin fen öğreticilerinin görüşlerini tespit etmeyi amaçlamış ve şu sorulara yanıt aramıştır: (1) Fen ders kitaplarında analojiler nasıl kullanılmaktadır? (2) Fen ders kitaplarında kullanılan analojiler fen öğretiminde nasıl geliştirilebilir? (3) Fen öğreticilerine göre, analojilerin fen öğretiminde etkinliğinin artırılmasında en önemli öğeler nelerdir? Birinci araştırma sorusuna yanıt bulabilmek için Milli Eğitim Bakanlığı tarafından önerilerek 2017-2018 Eğitim Öğretim yılında 3. Sınıftan 8. Sınıfa kadar Fen Bilimleri Derslerinde kullanılan Fen Ders Kitapları (6 ders kitabı) içerik Analizine tabi tutulmuştur. İkinci soruda ders kitaplarındaki analojilerin nasıl kullanıldığı tespit edilmiş, alanyazın ışığında analojilerin nitelikleri belirlenmiştir ve fen öğretiminde nasıl geliştirilebileceğiyle ilgili örnekler sunulmuştur. Üçüncü soruda ise iki üniversitedeki Fen Öğreticilerine (Fen Eğitimi alanında uzmanlaşan 10 Üniversite Öğretim Elemanı ile Üniversite Fen Bilgisi Öğretmenliği Bölümünde öğrenim gören 120 öğrenciye) anket uygulanarak analojilerin fen öğretiminde kullanımında etkinliğinin artırılmasına ilişkin esasların neler olduğu tespit edilmiştir. Araştırmada, 3. Sınıfta 18 analoji, 4. Sınıfta 26 analoji, 5. Sınıfta 24 analoji, 6 Sınıfta 22 analoji, 7. Sınıfta 25 analoji ve 8. Sınıfta 26 analoji olmak üzere Fen Ders Kitaplarında toplam 141 analoji tespit edilmiştir. Fen Ders Kitaplarındaki analojiler konu bazında ele alındığında en çok analojinin 'Vücudumuz' konusunda, disiplin bazında en çok fizik disiplininde ve ünite bazında ise en çok birinci ünitede analoji kullanılmıştır. Analojilerin büyük çoğunlukla yapısal olarak ilişkilendirilmiş olarak; sözlü; somut bir hedefin somut bir kaynağa benzetilerek; gömülü aktifleştirici olarak konunun ortasında; benzerliğin tartışılmadan basit; kurulan benzerliğin analoji olduğuna dair bir yönlendirme yapılmadan; analojilerin sınırlılığından bahsedilmeden; çevresel yapı ve durumlara benzetilerek; düz anlatım ile sunularak en çok konuları ayırt etme amacıyla kullanıldığı belirlenmiştir. Analojilerin çoğunlukla Analojilerle Öğretim Metodunda dikkat çekilen kaynaktan bahsedilerek konu öncesi yönlendirme yapılması, benzeyen yönlerin haritalanması ve benzemeyen yönlerden bahsedilerek analojilerin sınırlılıklarından bahsedilmesi olgularından bir veya bir kaçını içerdiği tespit edilmiştir. Öğretim esnasında etkinliğinin artırılması için geliştirilmesi gerektiğini öngörülmüş ve nasıl geliştirilebileceği ile ilgili örnekler sunulmuştur.Bu araştırmada, fen öğreticileri analojilerin fen derslerinde kullanımının fen kavramlarını anlamada etkili olduğu; analojilerin derslerde orta sıklıkla kullanılması gerektiği; bazı fen konularında ve bazı öğrenci gruplarında etkin olarak analoji kullanımının mümkün olmadığı dile getirmiştir. Ayrıca analojilerin etkin kullanımında hangi niteliklerin önemli olduğuna ilişkin fen öğreticilerin büyük çoğunluğu analojilerin sözlü-resimli sunulması; soyut olayları somutlaştıran analojilerin olması; haritalamanın zenginleştirilmiş ya da genişletilmiş olması; analojiler kurulurken kaynağın açıklanması; çevre ortamından analojilerin kurulması; analojilerin soru-tartışma ortamı içinde sunulması; analojilerde benzemeyen yönlerin de belirtilmesi gerektiğini ifade etmiştir. Analojik ilişkilendirme, kaynağın hedefe göre konumu, kaynak alanı, kullanım amacı bakımından fen öğreticilerinden öğretim elemanları ile öğretmen adayları arasında farklı görüşler bulunmaktadır. Son olarak fen öğreticilerinin büyük çoğunluğu fen derslerinde olduğu gibi fen ders kitaplarında da analoji kullanılması gerektiğini, ancak öğretim esnasında bu analojilerin eksiklilerinin giderilerek kullanılması gerektiği fikrindedirler. Analojilerin etkin kullanımına ilişkin öğretim elemanları tarafından belirtilen görüşler çoğunlukla formal, öğretmen adayları tarafından belirtilen görüşler informaldir. Bununla birlikte öğretmen adayları öğretim elemanlarına göre çok düşük oranda analoji sunmuşlardır. Fen öğretiminde analojiler öğrencilerin anlamalarına yön sağlamada, konuları açıklığa kavuşturmada, zihinsel modellerinin oluşturulmasında, derslerde ilgi çekmede, öğrencileri motive etmede ve kavramları görselleştirmeyi sağlamada önemlidir. Bu nedenle analojilerin ders kitaplarında kadar nasıl kullanıldığının tespit edilmesi, öğretimde analojilerin etkin kullanımı için yeniden düzenlenerek geliştirilmesi ve fen öğreticilerinin analojilerin etkin kullanımına ilişkin görüşlerinin belirlenmesi fen öğretimi açısından önemlidir.

Analogies are one of the instructional techniques, which are used science education frequently describing an unknown concept, action, system or object by using the characteristics of known and making comparisons with similarities. Because the analogies could cause misconceptions if they do not use carefully, how analogies are used in science teaching is important as well as which analogies are used. This master thesis aimed to investigate the analogies in science textbooks and how they were used, to reconsider the identified analogies and revise them for science teaching, and examine the opinions of science educators about the effective use of analogies in science teaching and tried to find answers to these questions: (1) How are the analogies used in science textbooks? (2) How could the analogies used in science textbooks be improved for science teaching? (3) According to science educators, what are the most important elements to increase the effectiveness of analogies in science teaching?In order to find answer to the first research question, science textbooks from 3rd grade to 8th grade (6 textbooks), which were approved to be used in 2017-2018 academic year by Ministry of Education, were conducted to content analysis. In the second question, how the analogies used in textbooks were identified, their characteristics were determined in the light of literature, and the examples were presented about how they could be developed in science teaching. In the third question, the issues which are important for the increasing the effectiveness of analogies in science teaching were identified by implementing a questionnaire to science educators in two universities (10 academic staff, who are expert in science education and 120 elementary pre-service science teacher education students).In this research totally 141 analogies were identified in science textbooks, 18 analogies of which at the 3rd grade, 26 analogies at the 4th grade, 24 analogies at the 5th grade, 22 analogies at the 6th grade, 25 analogies at the 7th grade and 26 analogies at the 8th grade. When the analogies used in science textbooks considered by science topic, most of the analogies were identified in 'Human Body' topic; when they were considered by discipline, most of the analogies were identified in physics discipline; and when they were considered by unit, most of the analogies were identified in the first unit. It was identified that the analogies were mainly related structural; verbal; by a concrete target associated with a concrete analog; as an embedded activator in the middle of the topic; simple without the discussion of similarities; without pre-topic orientation; without explaining the limitations of analogies; relating environmental structures and conditions; presenting plain text and using for discriminating the topics. The identified analogies mainly include one or some of the issues focused in Teaching With Analogies Method such as pre-topic orientation by explaining the analog, mapping the similarities and explaining the limitations of analogies by stating dissimilarities. For this reason, it was proposed that the analogies to be improved during teaching and the examples were presented how they could be improved. In this research, science educators explained that the use of analogies in science classes had effect on students' understanding the science concepts; analogies could be used in classes moderately; there were some topics and student groups that the analogies could not be used effectively. In addition, science educators mostly explained that analogies should be verbal-pictorial; concretizing the abstract things; with enriched or extended mapping; explaining the analog when constructing analogies; constructing analogies from the environment; presenting analogies by inquiry-discussion; stating dissimilarities in the analogies about the which characteristics of analogies were important for effective use. There are some different explanations between academic staff, who are expert in science education and pre-service science teachers about the analogical relationship, position of the analog related to the target, source domain and the aim of use. Finally, science educators mostly think that analogies could be used in science textbooks as well as they were used in science classes, however they believe that the analogies must be used by overcoming the existent deficiencies when using during teaching. The opinions of academic staff expert in science education about the effective use of analogies were mainly formal, but the opinions stated by pre-service science teachers were mainly informal. Meanwhile, pre-service science teachers presented analogies in limited proportion by comparison to academic staff.In science education, analogies are important for directing students' learning, clarification of science topics, construction of mental models, to gain interest, to motivate students, and visualize the concepts. For this reason, it is important that how the analogies were used in textbooks, improvement of the analogies for the effective use by revision, and the opinions of science educators about the effective use of analogies for science teaching.