Kimya öğretmen adaylarının elektrokimya konusundaki öğrenme zorluklarının ipucu kartları ile belirlenmesi
Determining learning difficulties of prospective chemistry teachers on the subject of electrochemistry using clue cards
Yazar: YELDA SAPA
Danışman: PROF. DR. GÜLTEN ŞENDUR
Dokuz Eylül Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Kimya Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Aday öğretmenler = Candidate teachers ; Elektrokimya = Electrochemistry ; Kimya eğitimi = Chemistry education ; Kimya öğretimi = Chemistry teaching ; Öğrenme güçlüğü = Learning difficulty ; İpucu kartları = Clue cards

Özet:
Öğrencilerin kimya dersinde en çok güçlük yaşadığı konulardan biri elektrokimya konusudur. Elektrokimya içerik olarak pek çok kimya konusuyla ilişki olup bu konuların temelini oluşturmaktadır. Bu nedenle özellikle kimya öğretmen adaylarının elektrokimyada ne tür öğrenme zorluklarına ve alternatif kavramalara sahip olduklarının belirlenmesi anlamlı öğrenme ortamlarının oluşturulabilmesine katkı sağlaması açısından son derece önemlidir. Bu çalışmada kimya öğretmen adaylarının elektrokimya konusuna ilişkin öğrenme zorluklarının ve alternatif kavramalarının ipucu kartları kullanılarak belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu bağlamda 2021-2022 öğretim yılı güz döneminde Ege Bölgesindeki bir eğitim fakültesindeki Kimya Eğitimi Anabilim dalında Genel Kimya I-II ve Analitik Kimya I-II derslerini almış öğretmen adayları ile bir durum çalışması yapılmıştır. Katılımcılar seçilirken, amaçlı örnekleme türlerinden "tipik durum örneklemi" tercih edilmiştir. Bu çalışmada, kimya öğretmen adayları araştırmanın örneklemini oluşturduğundan, özel durum çalışması türleri arasından bütüncül çoklu durum tercih edilmiştir. Çalışmada elektrokimya konusu ile ilgili ipucu kartları, açık uçlu sorular ve yarı yapılandırılmış görüşme soruları olmak üzere, üç ayrı veri toplama aracı kullanılmıştır.
Çalışmada Elektrokimya konusu ile ilgili hazırlanmış 16 açık uçlu soru uygulanırken öğretmen adaylarına her soruya uygun ipucu kartını kullanma seçeneği de sunulmuştur. Açık uçlu soruların uygulanmasının ardından, her bir öğretmen adayı ile yarı yapılandırılmış görüşme yapılarak hem Elektrokimya konusundaki öğrenme zorlukları ve alternatif kavramaları daha detaylı bir şekilde belirlenmiştir hem de kimya öğretmen adaylarının tercih ettikleri ipucu kartlarını nasıl kullandıkları ve öğrenme süreçlerine nasıl katkıda bulunduğu ortaya konulmuştur. Öğretmen adaylarının sorulara verdikleri cevaplar ve kullandıkları ipucu kartlarının hem içerik hem de betimsel analizi ile ne tür öğrenme zorluklarının olduğu ortaya konulmuştur. Aynı zamanda yarı yapılandırılmış görüşmeden elde edilen veriler içerik analizi ile çözümlenmiştir. Öğretmen adaylarının kullandıkları ipucu kartlarının betimsel analiz sonuçlarında en fazla ''Nernst eşitliği'', ''Standart Gibbs Serbest Enerji formülü'' ve ''Pil sistem türleri'' ile ilgili ipucu kartını kullandıkları ortaya konulmuştur. Araştırmadaki önemli bulgularından bir diğeri ise öğretmen adaylarının özellikle ''Elektrokimyasal hücrede Epil değerinin hesaplanması'', ''Pil sistem türlerinin ayırt edilmesi'' ve ''E0pil değerinin hesabı'' öğrenme zorluklarının olduğu ve alternatif kavramalarının yoğunlaştığı belirlenmiştir. Öğretmen adayları ile yapılan görüşme bulgularında ise, ipucu kartının kullanım nedeni olarak da sıklıkla; ''Bilgi eksikliği'' ve ''Bilgileri hatırlayamama'' şeklinde ifadeleri araştırmada saptanan bulgulardan olmuştur. Kimya öğretmen adayları, kullanılan ipucu kartlarının soru çözümüne en çok ''Bilgiyi öğretme'' ve ''Formülü öğretme'' noktalarında etkili olduğunu vurgulamışlardır.

Anahtar Kelimeler: Elektrokimya, İpucu Kartları, Kimya Öğretmen Adayları, Öğrenme Zorlukları, Alternatif Kavramalar.

Abstract:
One of the subjects that students have the most difficulty in chemistry lesson is electrochemistry. Electrochemistry is related to many chemistry subjects and forms the basis of these subjects. For this reason, it is extremely important to determine what kind of learning difficulties and alternative conceptions especially chemistry preservice teachers have in electrochemistry in terms of contributing to the creation of meaningful learning environments. In this study, it was aimed to determine the learning difficulties and alternative conceptions of chemistry teacher candidates related to electrochemistry by using clue cards. In this context, a case study was conducted with prospective teachers who took General Chemistry I-II and Analytical Chemistry I-II courses in the Department of Chemistry Education in an education faculty in the Aegean Region in the fall semester of the 2021-2022 academic year. While selecting the participants, "typical case sampling" was preferred from purposive sampling types. In this study, since chemistry teacher candidates constitute the sample of the research, holistic multiple-case was preferred among the special case study types. In the study, three different data collection tools were used, including clue cards, open-ended questions and semi-structured interviews questions on the subject of electrochemistry.
While 16 open-ended questions about Electrochemistry were applied in the study, the pre-service teachers were also given the option of using the appropriate clue card for each question. After the application of open-ended questions, semi-structured interviews were conducted with each pre-service teacher, and learning difficulties and alternative conceptions of electrochemistry were determined in more detail, as well as how pre-service chemistry teachers used their preferred clue cards and how they contributed to their learning processes. What kind of learning difficulties were revealed by both content and descriptive analysis of the answers given by the pre-service teachers to the questions and the clue cards they used. At the same time, the data obtained from the semi-structured interview were analyzed by content analysis. In the descriptive analysis results of the clue cards used by the pre-service teachers, it was revealed that they mostly used the clue card related to "Nernst equation", "Standard Gibbs Free Energy formula" and "Battery system types". Another important finding in the research is that the pre-service teachers have learning difficulties, especially "Calculation of the Epil value in the electrochemical cell", "Distinguishment of the battery system types" and "Calculation of the E0pil value" and their alternative conceptions are intensified. In the findings of the interviews made with the pre-service teachers, the reason for using the clue card is frequently; Expressions such as "lack of knowledge" and "inability to remember information" were among the findings of the study. Chemistry teacher candidates emphasized that the clue cards used were most effective in solving the questions in the points of "teaching the information" and "teaching the formula".

Keywords: Electrochemistry, Clue Cards, Prospective Chemistry Teachers, Determining Learning Difficulties, Alternative Concepts.