Yapılandırıcı öğrenme kuramına dayalı olarak geliştirilen öğretim modelinin Lise I.sınıf öğrencilerinin basit elektrik devrelerine ilişkin kavramsal anlamalarına etkisi

Abstract

ÖZET YAPILANDIRMACI ÖĞRENME KURAMINA DAYALI OLARAK GELİŞTİRİLEN ÖĞRETİM MODELİNİN LİSE I. SINIF ÖĞRENCİLERİNİN BASİT ELEKTRİK DEVRELERİNE İLİŞKİN KAVRAMSAL ANLAMALARINA ETKİSİ Hüseyin KÜÇÜKÖZER Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Eğitimi Anabilim Dalı (Doktora Tezi / Tez Danışmanı : Yrd. Doç. Dr. M. Sabri KOCAKÜLAH) Balıkesir, 2004 Son yıllarda özellikle gelişmiş ülkelerin çoğunda fen öğrenimi ve öğretimi üzerine yapılan araştırmalarda öğrencilerin kavramsal anlamalarını belirleme ve alternatif fikirlerinin değiştirilmesi üzerine odaklandığı bilinmektedir. Bununla birlikte çoklu araştırma teknikleriyle belirlenen alternatif düşüncelerin değiştirilmesinde yapılandırmacı öğrenme kuramını esas alan etkinlikleri içeren öğretim modellerinden uygulamada faydalanıldığı görülmektedir. Ayrıca, araştırmalar öğrencilerin sahip olduğu alternatif fikir ve öğrenme problemlerinin, yaşadıkları ülke ve sahip oldukları kültürden genelde bağımsız olduğunu özelde ise bireylerin öğrenim gördüğü farklı ortamlarda değişiklik gösterebileceğini ortaya koymaktadır. Bundan dolayı gelişmiş çoğu ülkede yürütülen bu tür çalışmaların sonuçlarından faydalanılmakla birlikte gelişmekte olan ülkelerde de benzer araştırmaların yürütülmesi, amaçlanan öğrenmenin oluşturulmasına katkı sağlayacaktır. Bu çalışmada, lise I. sınıf Fizik dersinde yer alan `basit elektrik devreleri` konusuna yönelik olarak tasarlanan ve uygulanan öğretim modelinin öğrencilerin kavramsal anlamalarına ve sahip oldukları alternatif fikirlerinin değişimine olan etkisini belirlemek amaçlanmıştır. Bu amaçla, alternatif fikirler ile öğretim modelleri üzerine literatürde yapılmış araştırmalardan yararlanılarak ülkemiz şartlarında uygulanabilecek bir öğretim modeli tasarlanmıştır. Bu öğretim modeli, sosyal yapılandırmacı temelli olup, fizik eğitimi alanında yapılmış çalışmalarda kullanılan değişik öğretim stratejilerini kullanmakta özellikle öğretilecek kavramların veriliş sırası ile özelliklerini de dikkate almaktadır. Araştırmada deneysel bir yaklaşımın uygulandığı özel durum çalışması kullanılmıştır. Bu süreçte, öncelikle öğrencilerin basit elektrik devreleri ile ilgili öğretim öncesi düşünce biçimlerinin belirlenmesi amacıyla literatürden yararlanılarak hazırlanan sekiz soruluk bir kavramsal anlama testi ön test olarak uygulanmıştır. Bu testten elde edilen öğrenci fikirlerini desteklemesi ve bu fikirlerin derinlemesine incelenmesi amacıyla deney grubundan dokuz öğrenci ile yarı yapılandırılmış bireysel görüşmeler yapılmıştır. Daha sonra iki lise 1 sınıfı deney ve kontrol grubu olarak seçilmiştir. Her iki grupta da toplam 23 öğrenci bulunmakta ve bu öğrenciler 14-16 yaş aralığında yer almaktadır. Hazırlanan öğretim modeli Balıkesir ilindeki bir lisede uygulanmıştır. Tasarlanan öğretimin gerçekleştirildiği sınıf deney grubu, öğretmenin kendisinin her yıl uygulamış olduğu öğretimin uygulandığı sınıf ise kontrol grubu olarak seçilmiştir, öğretimden sonra, ön testte yer alan sekiz soruya üç soru daha eklenerek toplam on bir soruluk kavramsal anlama testi son test olarak her iki gruba da uygulanmıştır. Son test, öğretimden beş buçuk ay sonra bilginin kalıcılığını test etmek amacıyla geciktirilmiş son test olarak da kullanılmıştır. Elde edilen veriler, nitel ve nicel olarak analiz edilmiştir. Ön test, son test ve geciktirilmiş son testte öğrencilerin yaptıkları açıklamaların puanlara dönüştürülmesi ile grup içi ve gruplar arası istatistiksel karşılaştırmalar yapılmıştır. Deney ve kontrol grubundaki öğrencilerin basit elektrik devreleri konusundaki kavramsal gelişimi, ilgili test sorulan esas alınarak bireysel olarak grafiklerle gösterilmiştir. ön test ve görüşmelerden elde edilen veriler, literatürde bu konuda yapılan birçok çalışmadan elde edilen bulgularla paralellik göstermektedir. Literatürde yer alan çalışmaların ortaya koyduğu öğrenci fikirleri bu çalışmada da belirlenmiştir. Bu araştırmada farklı olarak `anahtar kapatıldığında lambalar söner` fikri ortaya çıkarılmıştır. Son testten elde edilen veriler, deney grubunda gerçekleştirilen öğretimin öğrencileri bilimsel olarak doğru kabul edilen açıklamaları yapmaya yöneltmede etkili olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte, `piller sabit akım kaynağıdır` alternatif fikri ile ilgili olarak sorulan iki soruda olumlu bir gelişim gözlenememiştir. Kontrol grubunda ise ön teste kıyasla doğru açıklama yüzdesinde belirgin bir artış görülmemiştir. Geciktirilmiş son testin bulguları, deney grubunda, her sorunun doğru açıklama yüzdelerinde son teste kıyasla kısmen düşme, kontrol grubunda hem ön hem de son teste göre doğru açıklama yüzdesinde belirgin bir yükselme olmadığını göstermektedir. Yapılan istatistiksel analizler sonucunda, ön testte aralarında anlamlı bir farklılık çıkmayan deney ve kontrol gruplarında, son ve geciktirilmiş son testte deney grubu lehine anlamlı farklılıklar ortaya çıkmıştır. Öğretim sırasında alternatif fikirlerin dikkate alınması ve bu çalışmada geliştirilip uygulanan öğretim modelinin aynı konuda değişik sınıf ortamlarında yürütülmesi araştırmada yapılan önemli önerilerden iki tanesidir. ANAHTAR SÖZCÜKLER: yapılandırmacı öğrenme kuramı / alternatif fikirler / fizik öğretimi / basit elektrik devreleri / kavramsal anlama / kavramsal değişim /

ABSTRACT THE INFLUENCE OF TEACHING METHOD WHICH WAS DESIGNED ACCORDING TO CONSTRUCTIVE LEARNING THEORY FOR FIRST YEAR HIGH SCHOOL STUDENTS' ON SIMPLE ELECTRIC CIRCUITS Hüseyin KÜÇÜKÖZER Balıkesir University, Institute of Science, Department of Physics Education (Ph. D. Thesis / Supervisor: Asst. Prof. Dr. M. Sabri KOCAKÜLAH) Balikesir-Turkey, 2004 In recent years, it is known that there are studies on science learning and teaching, especially those conducted in developing countries focused on determination of students' conceptual understandings and on changing their alternative ideas. In addition to this, it is seen that there are teaching models containing constructivist learning theory-based techniques for changing alternative ideas determined by multiple research techniques. Also, studies indicate that students' alternative ides and barriers to learning are, in general, independent of their country of living and of their culture, but they are dependent of students' learning environments. Therefore, in addition to benefiting from the results of the studies conducted in most of the developed countries, conducting similar studies in developing countries will contribute for the construction of desired learning outcome. In this study, the determination of the effects of a teaching model designed and applied on the conceptual understandings and changes of 9th grade students' alternative ideas on one of the physics topics `simple electric circuits` has been aimed. For this reason, reviewing the published studies in the literature about alternative ideas and teaching models, a teaching model applicable in our countries educational conditions has been designed. This socio- constructivist based teaching model effectively uses various teaching strategies used in physics education studies and also notifies sequencing and characteristics of the concepts to be taught. In the study, a special case study was used where an experimental approach has been applied. In this process, using the literature, firstly, an eight-item conceptual understanding test about simple electric circuits has been prepared and administered as the pre-test to the students to find out their perceptions about the subject. In order to support the students' ideas obtained from this test and to investigate these ideas deeply, nine students from the experimental group have been interviewed individually using semi-structured approach. Then, two 9th grade classes have been selected to participate in the study as the control and experimental groups. Each of the groups consisted of 23 students aging 14-16 years old. The teaching model has been applied in one of the high schools in Balıkesir. The teaching model designed for this study has been applied to the experimental group whereas, for the control group the teacher of that course has used his own way of teaching he had been using for many years. After the teaching of the subject, an 1 1 -item conceptual understanding test, which was constructed by adding three more items to the pre-test, has been applied to both of the groups as the post-test. The post-test was re-administered to students as the delayed post-test to test the retention of the knowledge. The collected data have been analyzed both quantitatively and qualitatively. Students' answers and explanations to the items in the pre, post and delayed post tests have been scored and these scores have been compared statistically in and between the groups. Conceptual developments of the students in the experimental and control groups about the subject of simple electric circuits according to the mentioned test items were shown in individual graphs. The results of the pre-test and interviews confirm the results of the studies published in the literature on the same subject. In this study, the idea of `when switch turns off, light goes off' has been explored, which is something not mentioned in the literature. The results of the post-test indicate that the teaching carried out in the experimental group is effective in directing students to make explanations accepted as scientifically right. Significant improvements in two questions about the alternative idea of `batteries are constant current sources` have been observed in the experimental group. In the control group, compared to the pre-test, not very much improvement in the correct explanation percentage was observed. Analysis of the delayed post-test results shows that, in the experimental group, compared to the post-test, there is some decrease in the correct explanation percentages for all the questions. In the control group, however, no significant improvement was achieved in the correct explanation percentage, compared to both pre and post tests. The results of the statistical analyses show that, despite the fact that there was no difference between control and experimental groups in the pretest, there is a statistically significant difference in favor of the experimental group in the post and delayed post tests. Taking into consideration of the alternative ideas during the teaching sequence and applying the developed teaching model on the same subject in different learning environments are two of the important suggestions made in the study. KEY WORDS: constructivist learning theory / alternative ideas / physics teaching / simple electric circuits / conceptual understanding / conceptual change / m