Lise öğrencilerinin hücre konusundaki kavramsal yapıları, metaforik algıları ve kavram yanılgılarının belirlenmesi
High school students' cognitive forms, metaphorical perceptions and determination of the misconceptions concepts about the cell subject
Yazar: AYŞEGÜL YOĞURTCU
Danışman: DOÇ. DR. BAŞTÜRK KAYA
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Biyoloji Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Bilişsel yapı = Cognitive structure ; Biyoloji dersi = Biology lesson ; Biyoloji eğitimi = Biology education ; Hücreler = Cells ; Kavram yanılgısı = Misconception ; Kelime ilişkilendirme = Word association ; Lise öğrencileri = High schools students ; Metafor = Metaphor ; Metaforik algı = Metaphorical image ; Çizme-yazma tekniği = Drawing-writing technique

Özet:
Bu çalışma, Lise öğrencilerinin hücre konusundaki kavramsal yapılarını, metaforik algılarını ve kavram yanılgılarını ortaya çıkartmak aynı zamanda hücre konusunun önemini belirtmek amacıyla yapılmıştır.
Araştırmanın örneklemini Konya ilinde rastgele seçilen bir okulda öğrenim gören 90 lise öğrencisi oluşturmaktadır. Bu çalışmada veri toplama aracı olarak, kelime ilişkilendirme testi (KİT), metafor tekniği, çizme –yazma tekniği ve ayrıca açık uçlu sorular kullanılmıştır. Bu çalışma nitel araştırma özelliğinde olup, KİT ve çizme yazma tekniği için durum çalışması deseni, metafor için olgu bilim deseni kullanılmıştır.
Kelime ilişkilendirme testinde elde edilen verilerin analizinde içerik analizi kullanılmıştır. Öğrencilerden ''hücre'' anahtar kavramı ile ilgili akıllarına gelen kelimeleri 60 saniye içinde boş bırakılan 10 kutucuğa yazmaları istenmiştir. Anahtar kavramlar yazıldıktan sonra öğrencilerden yazdıkları anahtar kavramlarla ilgili cümle kurmaları istenmiştir. Veriler incelendiğinde öğrencilerin yazmış oldukları cevap kelimeleri 8 kategori altında toplanmıştır. Bu kategoriler; hücre kısımları, hücre organelleri, hücre çeşitleri, hücre bölünmesi, hücre zarının yapısı ve madde geçişleri, organizasyon basamakları, hücrede meydana gelen metabolik faaliyetler, farklı biyolojik terimler ve farklı kelimeler olarak ayrılmıştır. En baskın kategoriler hücre organelleri ve hücre kısımlarıdır. En çok tekrar eden kavram ise ''çekirdek'' olmuştur. Öğrencilerin kurmuş olduğu cümleler ise bilimsel bilgi içeren cümleler, bilimsel olmayan veya yüzeysel bilgi içeren cümleler ve kavram yanılgısı içeren cümle örnekleri olmak üzere 3 kategori altında toplanmıştır.
Çizme-yazma tekniğinde elde edilen veriler içerik analizi kullanılarak değerlendirilmiştir Öğrencilerden ''hücre'' kavramıyla ilgili çizim yapmaları, çizdikleri şekillerin kısımlarını belirtmeleri ve açıklama yapmaları istenmiştir. Veriler incelediğinde çizme-yazma tekniğinde yazmış oldukları kelimeler ve frekans değerleri 8 kategori altında toplanmıştır. Bu kategoriler; hücre organelleri, hücrenin temel kısımları, hücre çeşitleri, nörona özgü yapılar, hücrede bulunan nükleik asitler, hücre zarında bulunan yapılar, bazı hücrelerde bulunan yapılar ve hücre bölünmesiyle ilgili kavramlardır.  En baskın kategori hücre organelleridir. En çok çizilen kavram ise çekirdek olmuştur. Öğrencilerin yapmış olduğu çizimler arasında kavram yanılgısı içeren çizimler ayrıca değerlendirilmiştir. 
Metafor tekniğinde elde edilen verilerin analizinde içerik analizi kullanılmıştır.  Öğrencilerden hücreyi neye benzettiklerini yazmaları ve açıklama kısmında ise sebebini açıklamaları istenmiştir. Veriler incelendiğinde hücreyi benzettikleri kelimeler ve frekans değerleri 12 kategori altında toplanmıştır. Bu kategoriler; kusursuz işleyiş bakımından hücre, görev ve sorumluluk bağlamında hücre, şekil ve yapı itibariyle hücre, yaşam kaynağı olarak hücre, yaşam döngüsü olarak hücre, birliktelik bütünlük bağlamında hücre, enerji santrali olarak hücre, üretkenlik özelliği bakımından hücre, bilginin kaynağı olarak hücre, savunma-koruma mekanizması olarak hücre, x-ray cihazı olarak hücre ve yapı taşı olarak hücre şeklindedir. En baskın kategori kusursuz işleyiş bakımından hücredir. En çok tekrar eden metaforlar ise ''insan'' ve ''fabrika'' olmuştur.
Açık uçlu sorulardan elde edilen verilerin değerlendirilmesinde içerik analizi kullanılmıştır. Açık uçlu sorularda ise öğrencilere; Hücre nedir? Prokaryotik hücre nedir, özellikleri nelerdir? Ökaryotik hücre nedir, özellikleri nelerdir? Bitki ve hayvan hücresini karşılaştırınız? ve hücre zarı ile hücre çeperi arasındaki farklar nelerdir? şeklinde hazırlanan bir test uygulanmıştır. Bu sorulara verilen cevap cümleler değerlendirilerek gruplandırılmış ve konuyla ilgili kavram yanılgısı içeren cümlelerde bu şekilde tespit edilmiştir.
Sonuç olarak kelime ilişkilendirme testi, çizme-yazma tekniği, metafor tekniği ve açık uçlu sorular ile yapılan analizler değerlendirildiğinde elde edilen veriler kapsamında öğrencilerin bilişsel yapılarının belirli düzeyde yeterli olduğu söylenebilir. Ancak öğrencilerin hücre ile ilgili temel kavramları öğrenme de ezberci davrandıkları görülmüştür. Bazı öğrencilerde ortaya çıkan kavram yanılgıları da bunun kanıtıdır. Öğretmenlerin öğrencilerin öğrenme düzeyleri üzerinde etkisi oldukça fazladır. Öğrencilerde ortaya çıkan kavram yanılgıları ve yanlış öğrenmelerin gerekli yöntem ve teknikler kullanılarak belirlenmesi ve düzeltilmesi konunun bütünlüğünün kavranması açısından da oldukça önemlidir. 
Anahtar Kelimeler: Hücre, Bilişsel Yapı, Kelime İlişkilendirme Testi, Metafor, Çizme-Yazma Tekniği

Abstract:
The aim of this study was set in order to reveal the conceptual structures and misconceptions as well as metaphorical conceptions of high school students about the idea of 'cell' as a topic, focusing on its importance in biology. 
As the means of data collection, word-combination test, metaphor and writing-drawing skills as well as open-ended questions are employed. Being a qualitative research, the study harnesses a case study pattern for the word combination and writing-drawing skills and a phenomenology pattern for the metaphor.  
For the analysis of the word-combinations test which required the subjects to write the words about cells they remembered into 10 categories in 60 seconds, case study pattern has been employed. The subjects were also demanded to write key words to make sentences subsequently. For the analysis of the data, the words and their frequency rates were collected under 9 headings as 'cell organelles', 'parts of a cell', 'types of cells', 'the form of cell membrane and nutrient transition', 'cell division', 'biological terms', 'organization phases', 'Metabolism facilities in a cell', and 'others'. The most repeated word was 'core'. The sentences they made were divided into three categories as 'scientific', 'non scientific with preliminary knowledge' and the ones including misconceptions.
For the analysis of the data acquired through the metaphor technique, a content analysis was employed. The subjects were asked to describe what cells resemble and write the concerning reasons in the explanation part. In accordance with the analysis of the data, the words they related cells with and their frequencies were divided into 12 categories with such ideas of cells as perfectly functioning devices, cells with the concept of duty and responsibility, cells as life circuit, cells as x-ray devices, cells as the source of knowledge, cells with productivity, cells as power plants, cells as defence mechanisms, cells as building blocks, celss as life source, cells as the form of unity and conformity and cells in the concept of form and structure. The most frequently used metaphors were 'human' and 'factory'.
Case study pattern was used for the analysis of the drawing and writing techniques. The subjects were asked to make drawings in the concept of cells, in which they were asked to reveal the parts of what they drew and explain them. The words they wrote in this technique and their frequencies were divided into 8 categories as cell organelles, types of cells, main parts of cells, nucleic acids in cells, concepts of cell division, structures peculiar to neurons, structures in the cell membranes and specific parts in some cells, the most dominant of which was observed to be cell organelles. The most drawn concept was core and the ones containing misconceptions were evaluated in a different section. 
Open –ended questions were also subjected to case study pattern. Such questions as 'What is a cell?', 'What is a prokaryotic cell and what are its features?' 'What is a eukaryotic cell and what are its features?' 'Compare plant and animal cells' 'What are the differences between cell wall and cell membrane?' were included in tests. The answers were categorized upon being evaluated and the ones with misconceptions were determined in this way.
 In general terms, as far as the findings acquired from the analysis of the word combination test, metaphor technique, drawing and writing techniques as well as open ended questions are concerned, cognitive competence of students seems to be satisfactory to a certain degree. However, students were observed to adopt rote-learning system while learning the basic concepts related to cells, which is evident from the conceptual misconceptions observed in some students. Teachers have a pivotal role in the learning performance of students. Determining and correcting the misconceptions seen in some students through proper methods and techniques is of great importance for the thorough comprehension of the subject. 

Keywords: Cell, Cognitive Structure, Word Association Test, Metaphor, Drawing-Writing Technique.