Açık-düşündürücü öğretim dizini ile bilimin doğası odaklı fen içeriği öğretiminin lise öğrencilerinin bilimin doğası anlayışlarına etkisi
The effect of nature of science focused science content teaching through explicit-reflective teaching sequences on high school students' nature of science understanding.
Yazar: MELEK NUR ERDOĞAN
Danışman: PROF. DR. FİTNAT KÖSEOĞLU
Gazi Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı / Kimya Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Bilimin doğası = Nature of science ; Fen bilgisi öğretimi = Science teaching ; Kimya öğretimi = Chemistry teaching ; Kimyasal denge = Chemical equilibrium ; Lise öğrencileri = High schools students ; Liseler = High schools ; Ortaöğretim okulları = Secondary education schools

Özet:
Bu çalışmanın amacı, lise düzeyindeki fen sınıflarında açık-düşündürücü yaklaşımla bilimin doğası odaklı fen içeriği öğretimini amaçlayan bir öğretim dizini geliştirmek ve bu öğretim dizininin öğrencilerin bilimin doğasına ilişkin çağdaş anlayışlarına (bilimsel bilginin hümanistik özelliği, tarihi ve geçiciliği gibi) etkisini incelemektir. Ayrıca bu öğretim dizini ile öğretmenlerin, bilimin doğasının içeriğini öğrenmeleri ve bilimsel kontekst içinde bilimin doğası öğretiminin nasıl olması gerektiği konusuna yardımcı olmak hedeflenmiştir.Bu örnek olay çalışmasında, 15 tane lise 3. sınıf öğrencisi amaçlı örneklem yöntemi ile seçilmiştir. Günümüzdeki fen eğitimi reformlarında vurgulanan bilimin doğası anlayışları ile öğrencilere bilimsel bilginin 1) değişimi, 2) deneyselliği, 3) teori yüklü olması, 4) insan hayal gücü, yaratıcılığı ve yorumunun ürünü olması ve 5) sosyo-kültürel değerlerle iç içe olması gibi özellikler verilmeye çalışılmıştır. Ayrıca öğretim sırasında, gözlem ve çıkarım arasında farkı vurgulamak, teori ve kanunlar arasındaki ilişkiyi, bunların işlevleri ve gelişimini de açıklamak amaçlanmıştır. Öğretim dizini, açık-düşündürücü yaklaşım temel alınarak bilimin doğası anlayışlarının içerik konusu ile birlikte verilmesini ve kavramsal değişim yaklaşımına göre öğrenme çerçevesinde öğretimi içermektedir. Öğretim uygulamaları; kazanımlar, açık-düşündürücü etkinlikler ve değerlendirmeyi kapsamaktadır. Bu öğretim dizininin uygulamaları; bilimsel dünya görüşü, sorgulayıcı araştırmanın bilimsel metotları, bilimsel teşebbüslerin doğası, teori ve kanun görüşlerini kimyasal denge konusu ile birlikte veren dört oturumda gerçekleştirilmiştir. Bu oturumlarda, kimyasal denge konusu kapsamında verilen örnekler, açıklamalar, gösterimler, bilim adamlarının yaşamlarından kısa bölümler içeren tarihi hikayeler (vinyetler), sorgulayıcı-araştırmaya dayalı etkinliklerle; açık-düşündürücü yaklaşıma göre verilmeye çalışılmıştır.Uygulama 2009-2010 öğretim yılının II. Döneminde haftada 3 saat olmak üzere 10 hafta sürmüştür. Çalışmada veri toplama aracı olarak, Bilimin Doğasına İlişkin Görüş Anketi (BDİG-C) ön ve son test olarak, yarı yapılandırılmış mülakatlar öğretim sonunda, alan notları ve yazılı geri dönütler uygulama süresince uygulanmıştır. Elde edilen veriler Temellendirilmiş Veri Çözümleme Metodolojisi (grounded theory) kullanılarak kalitatif olarak analiz edilmiştir. Ayrıca ön ve son anketlere verilen cevapların puanlanması yoluyla tüm öğrencilerin bir profili oluşturulmuştur.Bu araştırmadan elde edilen sonuçlar, açık-düşündürücü öğretim yaklaşımı ile bilimin doğası anlayışlarının içerik konusu ile birlikte öğretiminin, öğrencilerin bilimin doğasına ilişkin anlayışlarını bilinçli hale getirmede etkili olduğunu göstermiştir. Bu yaklaşım hem içerik konusunun anlaşılmasının hem de öğrencilerde bilimsel bilginin değişimi, bilimin deneyselliği, bilimde gözlem, çıkarım; hayalgücü ve yaratıcılığın rolü ile ilgili anlayışların bilinçli hale gelmesini sağlamıştır. Ayrıca öğrencilerin bilimin doğası anlayışları ile kimyasal denge konusu arasında birçok noktada bağlantı kurabildikleri sadece anket cevaplarından değil, aynı zamanda yazılı geri dönütlerden, mülakatlardan ve yazılı sınavlardan tespit edilmiştir. Öğrenciler uygulama boyunca kendi görüşlerini desteklemek için içerik konusuna uygun örnekleri bulup onları sınıf ortamında tartışmışlardır.Bu çalışmadan elde edilen bulgular ışığında, bilimin doğasının farklı içerik konuları ile birlikte öğretimine yönelik ve ileride yapılabilecek bilimsel araştırmalara dair öneriler sunulmuştur.

Abstract:
The aim of this study is to develop a teaching sequence for teaching nature of science (NOS) focused science content with an explicit-reflective approach and to examine the effect of this teaching sequence on students? contemporary NOS understandings (such as humanistic features, history, and tentativeness of scientific knowledge). Furthermore, it is also aimed to help teachers learn the NOS and how teaching the NOS should be done within a scientific context.In this case study, 15 high school students at level III were selected with purposed sample method. NOS understandings emphasized in current science education reform documents such as 1) tentativeness, 2) empirical nature, 3) theory-laden nature, 4) creativity and imagination and 5) socio-cultural embeddedness of science were tried to teach students. Moreover, during the instruction it was also aimed to highlight the difference between the observation and inference, the relationship between theories and laws and their functions and development. The teaching sequence included teaching NOS understandings in the context of learning science content and teaching in the scope of learning as conceptual change approach by using an explicit-reflective approach. The instructional practices used in the study consisted of acquisitions, explicit-reflective activities and assessment.Applications of this teaching sequence are realized at four sessions on scientific world view, scientific methods of inquiry, nature of scientific enterprise and theories/laws while teaching chemical equilibrium subject. In these sessions; examples, explanations, demonstrations, historical vignettes which are including short sections of scientists life, inquiry based activities related with chemical equilibrium subject were used with an explicit-reflective approach.Implementation took 10 weeks as 3 hours per week for the 2nd semester of 2009-2010 education years. In this study, data were collected with a NOS questionnaire applied as pre and post test, semi-structured interviews conducted at the end of the instruction period, field notes and reflections at the end of all activities. The obtained data were analyzed qualitatively in accordance with grounded theory methodology. Additionally, a profile was formed for each student by means of scoring the answers to pre and post questionnaire.The results obtained from this study indicated that the explicit reflective teaching sequence was effective to make high school students develop more informed NOS understandings. This approach enabled the students to become more informed about the understandings related with tentative of scientific knowledge, experimental nature of science, the role of observations and inference, creativity and imagination in science. Additionally, the fact that students can relate NOS understandings with the chemical equilibrium on many aspects was understood from not only answers to questionnaire but also from interviews, written reflections and exams. During the instruction, students discussed the proper examples of the content to support their personal thoughts in the classroom environment.In the light of the findings obtained from this study, recommendations regarding the teaching of NOS embedded in science content subjects and future possible scientific investigations were submitted.