Öğretmen adaylarının elektrik ve manyetizma kavramlarına ilişkin zihinsel modellerinin araştırılmasında kavram haritalama kullanımı
The use of concept mapping to investigate pre-service teachers' mental models about electricity and magnetism concepts
Yazar: ŞULE AYDIN
Danışman: DOÇ. DR. NİLÜFER DİDİŞ KÖRHASAN
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Aday öğretmenler = Candidate teachers ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Fen bilgisi öğretimi = Science teaching ; Kavram haritaları = Concept maps ; Kavram öğrenme = Concept learning ; Zihinsel modeller = Mental models

Özet:
Zihinsel modeller bireyler tarafından olguları açıklamak için tutarlı olarak organize edilen içsel bilgi yapıları, kavram haritaları bireylerin zihinlerinde içsel olarak oluşturdukları bilgi yapılarını yansıtmada kullanılabilen grafiksel araçlardır. Bu araştırmada, sınıf öğretmeni adaylarının elektrik ve manyetizma kavramlarına ilişkin zihinsel modellerinin araştırılmasında kavram haritalama kullanımına odaklanılmış ve (1) Öğretmen adaylarının elektrik ve manyetizma kavramlarına ilişkin zihinsel modelleri nelerdir? (2) Öğretmen adaylarının elektrik ve manyetizma kavramlarına ilişkin kavram haritalama puanları, zihinsel modelleri ve genel başarı puanları arasında ilişki nasıldır? araştırma soruları incelenmiştir. Araştırmaya katılan 2. sınıftaki 95 sınıf öğretmeni adayı Fen ve Teknoloji Laboratuvarı Uygulamaları I dersi kapsamında elektrik ve manyetizmaya ilişkin her bir ilgili konuda deney yaparak kavram haritaları çizmişlerdir. İlk olarak, 5 ayrı deneyde kavram haritaları tam olan 84 öğretmen adayına ait toplam 420 kavram haritası nitel olarak analiz edilmiştir. Daha sonra nitel verilerden dönüştürülen nicel verilere istatistiksel analizler yapılmıştır. Araştırmada öğretmen adaylarının dört farklı zihinsel yapıya sahip olduğu bulunmuştur. Bunların ikisi zihinsel model olan Takriben Bilimsel Model (TBM) ve İlkel Bilimsel Model (İBM), biri geliştiğinde zihinsel modele dönüşebilecek İlişkiler Örüntüsü (Model İzi) ve sonuncusu bir model ya da örüntü oluşturmayan İlişkisiz Kavramlar Kümesidir (İKK). Bu yapılardan zihinsel modeller (TBM ve İBM) istatistiksel olarak hem birbirini hem de model olmayan yapıları ayırt ediciyken, model olmayan yapılar (Model İzi ve İKK) istatistiksel olarak birbirinden ayrılmamaktadır. Elektrik ve manyetizma kavramlarına ilişkin sınıf öğretmeni adayları tarafından sergilenen zihinsel yapıların büyük çoğunluğunu İBM (%46) ve ilişkiler örüntüsü yapısındaki Model İzi (%41) oluşturmakta, TBM (%7) ve İKK (%6) az miktardadır. Ayrıca, bu zihinsel yapılar cinsiyete göre istatistiksel olarak farklılık göstermemektedir. Sınıf öğretmeni adaylarının elektrik ve manyetizma ile ilgili kavram haritalama puanları arasındaki farkın zihinsel yapılara göre istatistiksel olarak anlamlı olduğu ve kavram haritalama puanları ile zihinsel yapı ve model puanları arasındaki ilişkilerin yüksek olduğu bulguları, kavram haritalamanın zihinsel modellerin tespit edilmesinde bir yöntem olarak kullanılabileceğini işaret etmektedir.

Abstract:
Mental models are coherently organized internal knowledge structures by individuals to explain phenomena, concept maps are graphical instruments that can be used to reflect individuals' knowledge structures constructed internally in their minds. In this research, the use of concept mapping in the investigation of pre-service elementary teachers' mental models of electricity and magnetism was focused and the research questions as (1) What are pre-service elementary teachers' mental models of electricity and magnetism? (2) What is the relation among pre-service elementary teachers' concept mapping scores, mental models and general achievement scores? were examined. 95 2. year pre-service elementary teachers joining this research drew concept maps about electricity and magnetism after conducting the experiment of relevant subject in the Application of Science and Technology Laboratory I course. First, 420 concept maps of 84 pre-service teachers ready for 5 different experiments were analyzed qualitatively. Then, statistical analyses were conducted to quantitative data that were transformed from the qualitative data. In this research, it was identified that pre-service teachers had four different mental structures. Two of them are mental models as Almost Scientific Model (ASM) and Primitive Scientific Model (PSM), one of them is Pattern of Associations (Model Trace), which is probable to be a mental model, and the last one is Irrelevant Concept Cluster (ICC), which does not construct a pattern or a model. While two mental models (ASM and PSM) of this structure are mutually exclusive for each model and the other structures not corresponding to mental models, the structures that do not correspond to mental models (Model Trace and ICC) are not mutually exclusive. Most of the mental structures displayed by pre-service elementary teachers correspond to PSM (46%) and Model Trace as pattern of associations (41%); however, ASM (7%) and ICC (6%) are small amount. In addition, these mental structures do not differ statistically by gender. The findings that the difference between the pre-service elementary teachers' concept mapping scores about electricity and magnetism is statistically significant according to mental structures and that the relationships between concept mapping scores and mental structure and model scores are strong, indicate that concept mapping could be used as a method in the investigation of mental models.