Öğrencilerin modelleme süreçlerinin değerlendirilmesine yönelik ölçme araçlarının geliştirilmesi

Abstract

Bu araştırmanın amacı, ortaokul 5., 6. ve 7. sınıf öğrencileriyle yürütülen modelleme etkinlikleri ile öğrencilerin modelleme etkinliklerindeki düşünme biçimlerini ve bu düşünme biçimlerini sergilemek için harekete geçirdikleri davranışları dikkate alarak öğrencilerin modelleme süreçlerini değerlendirmeye yönelik ölçme araçları geliştirmektir.Araştırmada öğrencilerin katılmış oldukları `Modelleme Etkinlikleri` bir vaka kabul edilerek, bu vakaya dâhil olan öğrencilerin modelleme etkinliklerindeki düşünme biçimleri ve bu düşünme biçimlerini sergilemek için harekete geçirdikleri davranışlar dikkate alınarak öğrencilerin modelleme süreçleri etraflıca incelenmiştir. Çalışma kapsamında tek bir vaka (modelleme süreci) üzerinden farklı sınıf düzeyleri (5., 6. ve 7. sınıf) ile çalışma yürütüleceği için özel durum yöntemlerinden iç içe geçmiş tekli durum yönteminin yapılacak çalışma için uygun olacağı düşünülmüştür. Araştırma, 2014 – 2015 öğretim bahar yarı yılında Trabzon il merkezine bağlı 3 farklı ortaokulunun 5., 6. ve 7. sınıflarında öğrenim görüp 'Seçmeli Bilim Uygulamaları' dersini seçen toplam 180 öğrenci ve uygulama okullarında yer alan toplam 8 Fen Bilimleri öğretmeni ile yürütülmüştür. Araştırma iki farklı uygulama basamağı şeklinde gerçekleştirilmiştir ve araştırma grubu içerisinde yer alan toplam 180 öğrenci ve 8 Fen Bilimleri öğretmeni I. Uygulama ve II. Uygulama Grubu olmak üzere ayrılmıştır. 120 öğrenci ve 8 Fen Bilimleri öğretmeni dereceli puanlama anahtarının geliştirilme sürecinde I. Uygulama grubunda yer alırken geriye kalan 60 öğrenci ise geliştirilen ölçme aracının geçerlik ve güvenirlik analizleri kapsamında araştırmanın II. Uygulama grubunda yer almıştır. I. Uygulama kapsamında yürütülen çalışmalar ile öğrencilerin modelleme etkinliklerde ki düşünme biçimleri ve bu düşünme biçimlerini sergilemek için harekete geçirdikleri davranışlar ortaya konmaya çalışılırken uygulama okullarında yer alan Fen Bilimleri öğretmenlerinin de konu hakkında görüşleri ve dönütleri alınmaya çalışılmıştır. II. Uygulama kapsamında ise I. Uygulama da ki çalışmalardan elde edilen verilerin analizi sonucunda ortaya çıkarılan ölçme aracının analizleri yapılmaya çalışılmıştır.Araştırmanın problem durumu ve amacı göz önüne alınarak araştırmacı tarafından geliştirilen klinik mülakatlar, gözlem formu, anket formu ve dereceli puanlama anahtarı araştırmada veri toplama aracı olarak kullanılmıştır. Klinik mülakatlar I. Uygulama kapsamında seçilen okullarda toplam 5 haftada yürütülmüştür. Modelleme etkinlikleri esnasında etkin uğraşı içerisinde olan öğrenciler ile süreç içerisinde yürütülen klinik mülakatlardan elde edilen veriler gözlem formuna aktarılmıştır. Gözlem çalışmaları da gözlem formu ile birlikte araştırma kapsamında tercih edilen okullarının 5., 6. ve 7. sınıflarında öğrenim hayatlarına devam öğrencilerden rastgele seçimle her sınıf düzeyinden 3 öğrenci seçilerek 5 haftada yürütülmüştür. Bunun akabinde de öğretmenlerin konu ile ilgili görüşlerini almak adına klinik mülakat ve gözlem formu verilerine bağlı olarak anket formu oluşturulmuştur. Bu anket formu da I. Uygulama kapsamında tercih edilen okullarda görev yapan Fen Bilimleri öğretmenleri üzerinde 1 haftalık süre zarfında uygulanmıştır. I. Uygulama kapsamında geliştirilen ve kullanılan veri toplama araçlarından elde edilen verilerin dereceli puanlama anahtarına aktarılmasıyla da 5 haftalık süreç olan araştırmanın II. Uygulama bölümüne geçilmiştir. Bu bölümde de geliştirilen dereceli puanlama anahtarına yönelik analizler yapılmıştır.Klinik mülakatların analiz sürecinde, elde edilen veriler üzerinden betimsel analiz ve içerik analizi gerçekleştirilmiştir. Yarı yapılandırılmış gözlem formundan elde edilen verilerin analizinde, form üzerinde yapılmış işaretlemeler ve ilgili olan maddeye dair açıklamalar kısmında yer alan ifadeler dikkate alınarak incelenmiştir. Anket formunun analizinde frekans (f) ve yüzde (%) kullanılmıştır. Ayrıca modelleme süreci konusunda görüşlere sahip olan öğretmenlerin bu görüşleri de araştırılmış ve elde edilen veriler içerik analizine tabi tutulmuştur. Dereceli puanlama anahtarında ise geçerlik ve güvenirlik konularında analizler yürütülmüştür.Modelleme etkinliklerinde öğrencilerin sahip olmaları gereken özelliklere yönelik olarak öğrencilerinden alınan görüşlerde yaratıcılık, sorumluluk, organizasyon, özgüven, girişkenlik ve analojik düşünme gibi temalar ön plana çıkarılmaktadır. Yapılan incelemeler sonucunda bu temaların 21. Yüzyıl becerileri şeklinde ifade edilen becerilerin alt başlıkları olduğu belirlenmiştir. Ayrıca öğrenciler malzeme bilgisi ve üretkenlik gibi mühendislik alanlarına ait becerilere de değinmektedir. Bu durum ise uluslararası literatürde `STEM Education` ülkemizde ise `FeTeMM Eğitimi` şeklinde belirtilen yapının içerisinde modelleme etkinliklerinin de önemli bir yerinin olduğunu bizlere göstermektedir. Bu durum ise modelleme etkinliklerinin eğitim-öğretim süreci içerisinde önemli bir yerinin olduğunu gözler önüne sermektedir. Bu bağlamda da modelleme etkinlikleri, eğitim–öğretim süreci içerisinde ön sıralarda tercih edilmesi gereken öğretim araçlarından birisidir.

The main purpose if this study is to develop measurement tools to evaluate the students' modelling processes considering the 5, 6 and 7th grade students' way of thinking in the modelling activities and the behavior of the students while they exhibit those ways of thinking.In this study, `Modelling Activities` were considered as cases and the modelling processes of the students who attended those activities examined in detail considering students' way of thinking in the modelling activities and the behavior of the students while they exhibit those ways of thinking. One of the case study method which is intrinsic case study was thought to be the best fit method in this study since the study was conducted with different grades (5th, 6th, and 7th grade) through only one case (modelling process).The study was carried out with 5th, 6th and 7th graders in 3 different secondary school in Trabzon and the total is 180 students who took the `Elective Science Practices` course during the 2014-2015 spring semester and with the 8 science teachers in the practice schools. The study was conducted in 2 steps and the participant students and teachers were separated into groups as I. Practice Group and II. Practice Group. 120 students and 8 science teachers were in the I. Practice Group where the graduated grading key were developed and 60 students were in the II. Practice Group where the developed measurement tool's validity and reliability were satisfied. During the I. Practice, students' way of thinking in the modelling activities and the behavior of the students while they exhibit those ways of thinking tried to be delivered and the opinions and feedbacks of the teachers in the practice schools about this subject tried to be taken. During the II. Practice, analysis of the measurement tool developed by the data gathered during the I. Practice was done.The clinical interviews, observation form, survey form and graduated grading key developed considering the study's problem statement and purpose by the researcher were used as the data collection tools. Clinical interviews were done in the schools chosen within the I. Practice in 5 weeks. The data obtained from the students who participated effectively to the modelling activities and from the clinical interviews during the practice were transferred to the observation forms. Observations done in 5 weeks with 3 students in every grade among the students in the 5th, 6th and 7th graders in the schools chosen for the study. After that, in order to take the opinions of the teachers, survey form developed depending on the data obtained from the clinical interviews and observation forms. This survey form was applied to the science teachers in the chosen schools during the I. Practice in 1 week. II. Practice stage of the study which is 5 week long started after the data gathered with the data collection tools developed and used during the I. Practice transferred to the graduated grading key. During this stage, analysis for the reformed graduated grading key was done. During the analysis of the clinical interviews, descriptive analysis and content analysis was applied on the gathered data. During the analysis of the data gathered with the self-structured observation form, the marks on the form and the statements about the relative item was investigated. In the analysis of the survey form frequency (f) and percentage (%) was used. Also, opinions of the teacher about the modelling process were taken and obtained data was subjected to content analysis. Validity and reliability tests were performed on the graduated grading key.According to the opinions of the students about the features that students should have for the modelling activities, themes such as creativity, responsibility, organization, self-confidence, initiative and analogic thinking came into the forefront. As a result of the investigations, it is seen that those themes are the subtitles of the skills called 21st century skills. Besides, students mentioned about the material cognizance and productivity which are the skills belong to the engineering fields. This situation shows us that modelling skills take an important place in the structure called `STEM Education`. Therefore, modelling activities should be the one of the teaching aids that favored during the education process. Within this context, modelling activities should be included more in the education process.