Fen bilgisi öğretmen adaylarının küresel boyuttaki çevresel sorunlara ilişkin teknolojik pedagojik alan bilgisi ve sınıf içi uygulamalarının araştırılması

Abstract

Bu çalışmanın amacı, Fen Bilgisi (FB) öğretmen adaylarının küresel boyuttaki çevresel sorunlar (KBÇS) (küresel ısınma, asit yağmurları, ozon tabakasının seyrelmesi) kapsamındaki Teknolojik Pedagojik Alan Bilgisi (TPAB) ve sınıf içi uygulamalarını araştırmaktır. Tarama metodunun kullanıldığı bu çalışma, 2010-2011 eğitim öğretim yılının bahar döneminde, Fırat Üniversitesi, Fen bilgisi öğretmenliği programı, 4. sınıfta öğrenim gören rastgele seçilmiş 54 (29 Kız ve 25 Erkek) öğretmen adayı ile yürütülmüştür. Bu çalışmada FB öğretmen adaylarının TPAB`ı; konu alan bilgisi, pedagojik bilgi ve teknolojik bilgi olmak üzere üç farklı bilginin bileşimi olarak ele alınmıştır. FB öğretmen adaylarının konu alan bilgisi; kavramsal bilgi, bilimin doğası ve bilimsel araştırma bileşenlerinden; fen'e özgü pedagojik alan bilgisi (FPAB); FT program bilgisi, ilköğretim öğrencilerinin öğrenme güçlükleri ile ilgili bilgi, öğretim strateji ve yöntem bilgisi ve değerlendirme bilgisi bileşenlerinden; teknolojik bilgi ise genel ve fen öğretimi için olmak üzere iki bileşenden oluşmaktadır. Çalışmada, öğretmen adaylarının TPAB`ı ve sınıf içi uygulamaları nitel ve nicel veri toplama araçlarının birlikte kullanıldığı üçgenleme yaklaşımı ile araştırılmıştır. FB öğretmen adaylarının konu alan bilgisini belirlemek için KBÇS kavram testleri, bilimin doğasına ilişkin görüş anketi (BDİGA), bilimsel araştırmaya ilişkin görüş anketi (BAİGA); fen'e özgü pedagojik alan bilgisi (FPAB) ve teknolojik bilgilerini belirlemek için bireysel yarı-yapılandırılmış mülakatlar; pedagojik alan bilgisi (PAB), teknolojik alana bilgisi (TAB), teknolojik pedagojik bilgi (TPK) ve TPAB bilgisini belirlemek için vignetteye dayalı mülakatlar ile ders planı hazırlama metodu kullanılmıştır. FB öğretmen adaylarının, ilköğretim fen sınıflarındaki uygulamalarının değerlendirilmesinde ise veri toplama aracı olarak, gözlem notları, ders video kayıtları ve Likert yapıdaki Geliştirilmiş Öğretim Gözlem Ölçeği kullanılmıştır.Verilerin analizinde, nitel ve nicel yaklaşımlar birlikte kullanılmıştır. Nitel veriler daha önce yapılan çalışmalarda kullanılan bir yaklaşımla nicel veri haline dönüştürülmüştür. (Kaya, 2009; Vazquez-Alonso ve Manassero-Mas, 1999). Elde edilen verilerin analizi, öğretmen adaylarının KBÇS konularındaki sahip oldukları kavramsal bilgi, bilimin doğası ve bilimsel araştırmayla ilgili görüşlerinin kısmen bilimsel olarak yeterli düzeyde olduğunu, ayrıca konu alan bilgisi kapsamında genel kavram yanılgılarına sahip olduklarını göstermiştir. FB öğretmen adaylarının FPAB ve teknolojik bilgi seviyelerinin yeterli düzeyde olduğu, fakat özellikle PAB'ın alt bileşenlerinden ilköğretim öğrencilerinin konuya özgü öğrenme güçlükleri bilgilerinin, TAB ve TPB seviyelerinin de oldukça yetersiz düzeyde olduğu belirlenmiştir. TPAB'ın beş bileşeninde ise öğretmen adaylarının, KBÇS'ye ilişkin konuların öğretiminde kullanılan teknoloji destekli strateji ve yöntem bilgisi bileşeninde yeterli düzeyde olduklarını diğer dört bileşende yetersiz oldukları tespit edilmiştir. FB öğretmen adaylarının öğretmenlik uygulamalarını yaptıkları okullarda KBÇS konularını işledikleri derslerden elde edilen sınıf içi uygulama verileri, küresel ısınma konusunda; ders tasarımı ve uygulaması için %62,04, kavramsal bilgi %63,80, işlemsel bilgi %61,85, etkileşimsel iletişim %62,96 ve öğretmen öğrenci ilişkisi %73,80 oranında başarılı olduklarını göstermiştir. Asit yağmurları konusunda; ders tasarımı ve uygulaması için %63,98, kavramsal bilgi %61,67, işlemsel bilgi %62,13, etkileşimsel iletişim %61,02 ve öğretmen öğrenci ilişkisi %75,93 oranında başarılı olduklarını göstermiştir. Ozon tabakasının seyrelmesi konusunda ise; ders tasarımı ve uygulaması için %59,44, kavramsal bilgi %56,20, işlemsel bilgi %55,65, etkileşimsel iletişim %52,13 ve öğretmen öğrenci ilişkisi %74,63 oranında başarılı olduklarını göstermiştir.Araştırma sonuçlarının istatistiksel analizleri, FB öğretmen adaylarının küresel ısınma konusunda; konu alan bilgisinin, PAB ve sınıf içi uygulamaları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişkinin olduğunu (p<0,01); ancak alan bilgisi ve TPAB arasında anlamlı bir ilişkinin olmadığını göstermiştir (p>0,05). Asit yağmurları konusunda; alan bilgisi ile PAB (p<0,01) arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişkinin olduğunu; fakat alan bilgisinin TPAB ve sınıf içi uygulamalar arasında anlamlı bir ilişkinin olmadığı belirlenmiştir (p>0,05). Ozon tabakasının seyrelmesi konusunda ise; alan bilgisinin, PAB ve TPAB arasında anlamlı bir ilişkinin (p<0,01) olduğu tespit edilmiştir. Buna karşın alan bilgisi ve sınıf içi uygulama arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişkinin bulunmadığı belirlenmiştir (p>0,05).

The aim of this study is to investigate Pre-service Science Teachers` Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK) and classroom practices involving the topic of global environmental problems (GEP) (global warming, acid rain and ozone layer depletion) were investigated. 54 randomly selected Pre-service Science Teachers (PSTs) (29 Females and 25 Males), who are 4rd level students in science teacher education department of Fırat University, participated in this study, utilizing survey method of research during 2010-2011 spring term. TPACK was conceptualized as an integration of the subject matter, pedagogical and technological knowledge in the study. PSTs`subject matter knowledge consisted of conceptual knowledge nature of science and scientific inquiry, their science- pedagogical content knowledge (SPCK) constituted of the following knowledge components: the knowledge of science and technology program, the knowledge of students`learning difficulties, the knowledge of instructional strategy and method and the knowledge of assessment. PSTs` technological knowledge constituted of general and science education-specific technological knowledge.In this study, TPACK and classroom teaching practices of the PSTs? were investigated using the triangulation of quantitative and qualitative data analysis. Data collection tools in this study are: GEP open-ended conceptual tests, views of nature of science (VNOS) and views of scientific inquiry (VOSI) for the PSTs` subject matter knowledge; semi-structured individual interview for the PSTs` SPCK and technological knowledge; vignette based semi-structured individual interview and lesson preparation method for the PSTs` pedagogical content knowledge (PCK), technological content knowledge (TCK), technological pedagogical knowledge (TPK) and TPACK. Data collection tools for the PSTs`classroom teaching practices are field notes, video records and Reformed Teaching Observation Protocol (RTOP)In data analysis, qualitative and quantitative approaches are used together. Qualitative data is transformed into quantitative data approach used in previous studies (Kaya, 2009; Vazquez-Alonso ve Manassero-Mas, 1999). According to results of the data, it has been understood that PSTs? were lack of sufficient conceptual knowledge views on nature of science and knowledge of science inquiry and hold general alternative conceptions about GEP. PSTs? had sufficient SPCK and technological knowledge. However, it was found that PSTs understanding of topic-specific students`learning difficulties, TCK and TPK were very low. In the five component of TPAB, PSTs? are adequate for teaching GEP issues relating to technology-supported teaching strategies and methods, but other four components were found to be inadequate. Data related to the PSTs` teaching practices in the elementary school science classrooms indicated the following success rates as percentage: 62,04% for the lesson design and implementation, 63,80% for the content, 61,85% for the procedural knowledge, 62,96% for the communicative interactions and 73,80% for the student/teacher relationships for the topic of global warming; 63,98% for the lesson design and implementation, 61,67% for the content, 62,13% for the procedural knowledge, 61,02% for the communicative ınteractions and 75,93% for the student/teacher relationships for the topic of acid rain content;. And ozone layer depletion; 59,44% for the lesson design and implementation, 56,20% for the content, 55,65% for the procedural knowledge, 52,13% for the communicative ınteractions and 74,63% for the student/teacher relationships.Statistical analyses of the results has indicated that there was a significant relations between PSTs` subject matter and PCK (p<0.01) and classroom practices (p<0.01), while no significant relation was found between PSTs` subject matter and TPCK in the topic of global warming. Besides, in the topic of acid rain, relation between PSTs` subject matter and PAB (p<0,01) was statistically significant. However, no significant relation was found between PSTs? subject matter and TPCK (p>0,05) and classroom practices. In addition, the relation between PSTs? subject matter and PAB (p<0,01) and TPAB (p<0,01). There was also no significant relation between PSTs? subject matter and classroom practices (p>0,05) in the topic of ozone layer depletin.