Fen bilimleri öğretmen eğitiminde sosyobilimsel durum temelli yaklaşım uygulamalarının etkililiğine yönelik bir karma yöntem çalışması
A mixed method study on the efficiency of socioscientific issue based approach implementations in Science teacher education
Yazar: AYŞEGÜL EVREN YAPICIOĞLU
Danışman: PROF. DR. FİTNAT KAPTAN
Hacettepe Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / İlköğretim Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Aday öğretmenler = Candidate teachers ; Argümantasyon = Argumentation ; Fen bilgisi = Science ; Fen bilgisi dersi = Science lesson ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Fen bilgisi öğretimi = Science teaching ; Fen okuryazarlığı = Scientific literacy ; Sosyobilimsel durum temelli öğretim yaklaşımı = Socioscientific  issue based instruction approach ; Öğretmen yetiştirme = Teacher training ; Öğretmenler = Teachers

Özet:
Araştırmada, Fen Bilimleri öğretmen eğitiminde sosyobilimsel durum temelli yaklaşımın, öğretmen adaylarının fen okuryazarlık seviyeleri (bilimsel içerik bilgisi, bilimin doğası algıları ve fen-teknoloji-toplum etkileşimleri) ve argümantasyon (bilimsel tartışma) becerilerine etkisi ile sosyobilimsel durum temelli yaklaşıma yönelik görüşleri ve çalışmalarına yansımaları incelenmiştir. Araştırmada karma yöntemin, "Yakınsayan paralel deseni (NİTEL+NİCEL)" kullanılmıştır. Araştırmanın nicel aşamasında;  deneysel araştırmalarda kullanılan yarı deneysel desenlerden "Eşleştirilmiş ön test-son test kontrol gruplu desen", nitel aşamasında ise; "Durum çalışması (case study)" eş zamanlı olarak kullanılmıştır. Çalışma grubu, İlköğretim Bölümü Fen Bilgisi Öğretmenliği Anabilim Dalı 3. sınıfta öğrenim görmekte olan 40 deney ve 42 karşılaştıma grubu olmak üzere toplam 82 öğretmen adayından oluşmaktadır. Nicel veri toplama araçları olarak; Yetişir (2007) tarafından uyarlaması yapılan Temel Fen ve Teknoloji Okuryazarlığı (TFTO) ölçeği ile araştırmacı tarafından geliştirilmiş olan, Argümantasyon Becerilerini Belirleme (ABB) Ölçeği kullanılmıştır. ABB ölçeği sonuçları, dereceli puanlama anahtarı aracılığıyla nicel veriye dönüştürülmüştür. Araştırmacılara yönelik dereceli puanlama anahtarının uyuşum katsayısı Kendall Tau c=0,074 olarak hesaplanmıştır (p<0,05). Araştırmanın nitel veri toplama araçları ise, öğretmen adayı günlükleri, ünite planı çalışmaları, açık uçlu sorulara verilen cevaplar, odak grup görüşmesi ve sınıf içi gözlemlerden oluşmaktadır. Uygulama sürecinde; Deney grubunda Özel Öğretim Yöntemleri dersi Sosyobilimsel Durum Temelli Öğretim Yaklaşım uygulamalarına dayandırılarak, kontrol grubunda ise dersin rutin uygulamaları devam ettirilerek gerçekleştirilmiştir. Kontrol grubunda ki rutin uygulamalardan biri de Sosyobilimsel Durum Temelli Öğretim Yaklaşımın sunularak işlenmesidir.
Araştırma sonucunda öğretmen adaylarının TFTO ölçeği son test puanları arasında deney grubu lehine anlamlı farklılık belirlenmiştir (p< 0,05). Bu anlamlı farklılık ölçeğin üç alt boyutu (bilimsel içerik bilgisi, bilimin doğası algısı ve fen-teknoloji-toplum etkileşimleri) bazında incelemek üzere; ön test puanları kod değişken (covariate) atanarak, MANCOVA testi yapılmıştır. TFTO ölçeğinin bilimin doğası alt boyutu puan ortalamalarında deney grubu lehine anlamlı bir farklılık gösterirken (F (1, 79)=6,26, p=0,014), bilimsel içerik bilgisi ve fen-teknoloji-toplum etkileşimleri puan ortalamaları arasında anlamlı bir farklılık belirlenmemiştir (p> 0,05). Araştırmanın nitel aşamasında ise fen ve teknoloji okuryazarlığı ve alt boyutlarına ilişkin bağımlı değişkenlere yönelik olarak öğretmen adayları; sosyobilimsel durum temelli yaklaşım kavramsal örüntüleri temasında "fen okuryazarlığı, bilim-teknoloji-toplum-etkileşimi, değişebilirlik"  alt temalarını ve kodlarını kullanarak betimlemelerde bulunmuşlardır. Araştırmanın argümantasyon becerileri bağımlı değişkenine yönelik olarak; ABB ölçeği son test puan ortalamalarında deney grubu lehine anlamlı farklılık belirlenmiştir (p<0,05). Bu değişkene ilişkin  nitel aşamasında ise hem deney hem kontrol grubu öğretmen adayları sosyobilimsel durum temelli öğrenme sürecini betimlerken argümantasyon öğelerinden bahsetmişlerdir. Ancak frekans değerleri (fd>fk) ve öğrenme sürecine yönelik betimlemeleri incelendiğinde kontrol grubunun argümantasyon becerileri bağımlı değişkenine yönelik çok daha sınırlı ifadelerde bulunduğu belirlenmiştir.
Fen Bilimleri öğretmen adaylarının sosyobilimsel durum temelli öğrenme yaklaşımına yönelik görüşleri "sosyobilimsel durum hakkındaki kavramsal algıları", "fen eğitimindeki konu yapıları", "sosyobilimsel durum temelli öğrenme süreci", "sosyobilimsel durum temelli yaklaşımda etkili yöntem ve teknikler", "sosyobilimsel durumların Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı'ndaki kazanımlar ile ilişkisi" ve "sosyobilimsel durum temelli yaklaşımın avantaj ve dezavantajları" olmak üzere altı temadan oluştuğu belirlenmiştir. Öğretmen adaylarının sosyobilimsel durum temelli yaklaşıma yönelik çalışmalarına yansımalar incelendiğinde ise; "ikilem kartları, problem senaryoları, haber bültenleri, altı şapkalı düşünme tekniği, argümantasyon, ifadeler tablosu ve tartışma soruları"  öğretim yöntem, teknik ve araçlarını kullanmışlardır. Deney grubu, kontrol grubuna göre sosyobilimsel durum temelli öğretim yöntem, teknik ve araçları çalışmalarında daha çok yansıtmıştır     (f d>fk).  Ayrıca deney grubundaki öğretmen adayları çalışmalarına altı farklı ünite ve 16 sosyobilimsel duruma yer verirken, kontrol grubundakiler üç ünite ve 10 sosyobilimsel duruma yer vererek öğrendiklerini yansıtmışlardır. Uygulama sürecinde sosyobilimsel durum temelli yaklaşımın farklı yöntem ve teknikler eşliğindeki etkinlikler ile ele alındığı deney grubu hem sosyobilimsel durum temelli yaklaşım ve bu yaklaşımda kullanılabilecek yöntem, teknik ve öğretim araçları hakkında deneyim sahibi olurken, hem de öğrenme sürecini bizzat daha deneyimli olarak yaşadığı için çalışmalarında öğretim programı ile ilişkisini daha kolay kurabilmiştir. Bu nedenle, çok daha fazla sosyobilimsel durumu çalışmalarına yansıtmış oldukları belirlenmiştir. Araştırma sonucunda sosyobilimsel durum temelli yaklaşımın Fen Bilimleri öğretmen eğitimine katkıları, sosyobilimsel durum temelli yaklaşım çerçevesinde etkili öğretim yöntem-teknik ve araçları, sosyobilimsel durumları ilköğretim Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı'da ele alınma biçimi hususunda alternatif çözüm önerileri geliştirilmiştir.

Anahtar sözcükler: Fen Eğitimi, Sosyobilimsel Durumlar, Sosyobilimsel Durum Temelli Öğretim Yaklaşımı, Fen Okuryazarlığı, Argümantasyon (Bilimsel Tartışma) Becerileri

Abstract:
This research was conducted to examine the efficiency of the socioscientific issue based approach impelementations; on preserve science teachers' science literacy levels and scientific argumentation as well as an examined the views of preservice science teachers about implementation of socioscientific issue based instruction approach and reflection of their studies in Science Teacher Education. "Convergent parallel design (NIC+NIT)" of the mixed research methods which are both quantitative and qualitative were used. In the quantitative phase of this mixed method study was "Matching pretest-posttest control group design" which is used in a quasi-experimental design. In the qualitative phase research was used in "Case study" method which is qualitative research method. The study group was consisted of a total of 82, 3rd year preservice science teachers, 40 of which were in the experimental group and 42 were in the control group. Qualitative and quantitative data collection tools were utilized simultaneously. As quantitative data collection tools, Basic Science and Technology Literacy (TFTO) scale which was adapted by Yetişir (2007) and the Scientific Argumentation Skill Measurement (ABB) scale which was developed by the researcher was used. ABB scale was converted into quantitative data by using rubric scoring tool. "Kendall Tau c" correlation coefficient of rubric scoring tool for the researchers was calculated as c=0.074 (p<0.05). The qualitative data collection tools of the study were diaries of preservice teachers, their unit plan studies, focus group interview, open-ended questions and classroom observation. In the implementation process of the research, Special Teaching Methods course was carried out based on Socioscientific Issue Based Instruction Approach and its implementations in the experimental group. Routine implementations of Special Teaching Methods course was continued in control group. One of the routine implementations was Socioscientific Issue Based Instruction Approach in control group. But it presented as a lecture method.
At the end of the research, a statistically significant difference was determined between post test scores of TFTO scale (p<0,05) in favor of the experimental group. This meaningful difference was analyzed for three sub-scales of the main scale (scientific content knowledge, scientific nature perception and science-technology-society interactions) and MANCOVA test was carried out by appointing pretest scores as a covariate. While the average scores for nature of science which was sub-scale of TFTO scale had significant difference (F (1, 79)=6,26, p=0,014) in favor of the experimental group, no significant difference was observed between average scores for scientific content knowledge and science-technology-society interactions (p>0,05). In the qualitative phase of the research, with regard to the dependent variables of science and technology literacy and its sub-scales; in the theme of socioscientific issue based approach conceptual perceptions which were in the preservice science teachers' descriptions, consisted of sub themes and codes about "scientific literacy, science-technology-society interactions and  variability". With regard to the scientific argumentation skills dependent variable, a significant difference was observed in the post-test average scores of ABB scale in favor of the experimental group. In the qualitative phase for this variable, preservice science teachers in both the experimental and control groups made a mention of scientific argumentation elements  as they described the socioscientific issue based learning process. An analysis of frequency values (fe>fc) and their descriptions regarding the learning process showed that the control group developed much more limited descriptions regarding the dependent variable of scientific argumentation.
It was found that the views of preservice science teachers regarding socioscientific issue based instruction approach comprised of six themes: "their conceptual perceptions of the socioscientific issues", "subject context of science education", "socioscientific issue based learning process", "effective instruction methods and techniques in socio-scientific issue based approach", "relations between socioscientific issues and attainments of the Elemantary Science Lesson Curriculum" and "pros and cons of socioscientific issue based approach". An analysis of the reflections on the unit plan studies of preservice science teachers with regard to socioscientific issue based approach, it was seen that they used methods and techniques like "dilemma cards, problem scenarios, news bulletins, six thinking hats method, argumentation, table of expressions and discussion questions". Compared to the control group, the experimental group reflected to a greater extent, the methods, techniques and tools of socioscientific issue based approach (fe>fc). In addition, while the preservice science teachers in the experimental group dealt with six different units and 16 socioscientific issues in their studies, control group dealt with three units and 10 socioscientific issues to reflect the studies what they learned.
In the implementation process, while the experimental group gained more experiences about socioscientific issue based instruction and its methods, tecniques and learning tools, they also directly experienced socioscientific issue based learning process. It was found that the preservice science teachers in this group could relate to the science lesson curriculum more easily with socioscientific issues in their unit plan studies and needed to reflect more socioscientific issues of their studies. At the end of the research, alternative solutions were recommended regarding the contribution of socioscientific issue based approach to science teacher education, effective teaching methods-techniques and tools as part of socioscientific issue based approach and using socioscientific issues in Elementary Science Lesson Curriculum.

Keywords: Science Education, Socioscientific Issues, Socioscientific Issue Based Instruction Approach, Scientific Literacy, Argumentation (Scientific Discussion) Skills.