Fen bilgisi öğretmen adaylarının Newton'un hareket yasalarını öğrenmelerinde kurallı bilgiden açıklayıcı bilgiye geçişte karşılaştıkları problemlerin incelenmesi
An analysis of the problems that science teacher candidates face in the transition from procedural to declarative knowledge while learning Newton?s laws of motion
Yazar: İSMAİL YILMAZ
Danışman: PROF. DR. NECATİ YALÇIN
Gazi Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / İlköğretim Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Aday öğretmenler = Candidate teachers ; Bilgi = Information ; Fen bilgisi = Science ; Fen bilgisi dersi = Science lesson ; Fen bilgisi öğretimi = Science teaching ; Fizik öğretimi = Physics teaching ; Newton = Newton

Özet:
Bu araştırma, Fen Bilgisi öğretmen adaylarının genel fizik I dersi kapsamında öğretilen Newton'un hareket yasaları konularındaki, bilgi ve bilgi geçişlerindeki problemleri belirlemek amacıyla yapılmıştır. Öğrencilerin Newton'un hareket yasalarındaki, bilgi ve bilgi geçişlerindeki problemler kurallı (prosedürel) ve açıklayıcı (deklaratif) bilgi çerçevesinde incelenmiştir.Bu araştırma, nicel ve nitel durum çalışmasıdır. Araştırmanın nicel örneklemini, Türkiye'deki yedi üniversitenin eğitim fakültelerindeki Fen Bilgisi Anabilim Dalında öğrenim gören, 2009-2010 eğitim öğretim yılı II. döneminde genel fizik I ve genel matematik I dersini alan birinci ve ikinci öğretim I. sınıf öğrencileri oluşturmaktadır. Araştırmanın nitel örneklemini, nicel uygulamaya katılan öğrencilerden genel fizik I dersi başarı notu ve genel matematik I dersi başarı not dağılımlarında farklılık bulunan istekli öğrenciler oluşturmaktadır.Nicel veriler, nicel analiz teknikleri kullanılarak analiz edilmiştir. Araştırmada bağımlı değişkenlere, yarı bağımlı ve bağımsız değişkenlerin etkileri analiz edilmiştir. Bu analiz sonucunda bağımlı değişkenler ile yarı bağımlı ve bağımsız değişkenlerin bazıları arasında anlamlı ilişki bulunmuştur. Bağımlı değişkenler arasındaki korelasyon analizlerinde, öğrencilerin kurallı bilgi sorularına verdikleri cevaplar ile açıklayıcı bilgi sorularına verdikleri cevaplar arasında pozitif yönde orta düzeyde anlamlı ilişki bulunmuştur. Öğrencilerin kurallı bilgi sorularına verdikleri cevaplar ile matematik mantık bilgi sorularına verdikleri cevaplar arasında pozitif yönde düşük düzeyde anlamlı ilişki bulunmuştur. Öğrencilerin açıklayıcı bilgi sorularına verdikleri cevaplar ile matematik mantık bilgi sorularına verdikleri cevaplar arasında pozitif yönde orta düzeyde anlamlı ilişki bulunmuştur. Öğrencilerin matematik mantık bilgi sorularına verdikleri cevaplar ile kurallı ve açıklayıcı bilgi sorularına verdikleri cevaplar arasında pozitif yönde düşük düzeyde anlamlı ilişki bulunmuştur.Nitel veriler iki aşamada toplanmıştır. İlk aşamada; öğrencilere nitel veri toplama araçları verilip, yazılı çözüm yapmaları istenilerek veri toplanmıştır. İkinci aşamada ise ilk aşamada yapılan çözümlerinin açıklanması ve ilk aşamadaki çözümde olması gereken eksik bilgilerin nedenlerini belirlemeye yönelik ilave sorular ile sözel çözüm yaptırılarak veri toplanmıştır. Toplanan bu veriler ?Veri Değişkenlerinin Olasılık ve İhtimal Hesaplama İstatistiği (VDOİHİ); Birleşik Aşama Yüzde Hesaplama İstatistiki Yöntemleri? tekniği ile analiz edilmiştir. Yapılan bu analizler sonucunda öğrencilerin kurallı bilgi cevaplarının doğruluğu orta düzeydedir (%66). Öğrencilerin doğru cevapları, bölüm puanları ile düşük düzeyde (%3-%34) uyumludur. Prosedürlerin sorulduğu ölçme aracından alınan puanlar orta düzeydedir (%54). Matematik bilgilerinin sorulduğu ölçme aracından alınan puanlar yüksek düzeydedir (%82). Açıklayıcı bilgi cevaplarının doğruluğu ise orta düzeydedir (%45). Öğrencilerin doğru cevaplarının, bölümlerden alınan puanlarla düşük düzeyde (%0,6-%16) uyumludur. Prosedürlerin sorulduğu ölçme aracından alınan puanlar orta düzeydedir (%58). Matematik bilgilerinin sorulduğu ölçme aracından alınan puanlar yüksek düzeydedir (%81). Bu sonuçlar, öğrencilerin yarı bağımlı ve bağımsız değişkenlerden etkilendiklerini göstermektedir. Ayrıca öğrencilerin cevaplarında, bölüm ve matematik mantık bilgi düzeylerinin etkili olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
This research was carried out in order to determine the problems that Science teacher candidates face in knowledge and knowledge transition at the content about Newton?s laws of motion taught as part of the course general physics I. The analysis was performed within the framework of procedural and declarative knowledge.This research is a qualitative and quantitative case study. The quantitative sample of the research consisted of all first-grade students who took the courses of general physics I and general mathematics I in the second semester of the 2009-2010 Academic Year in Departments of Science Teaching at seven universities in Turkey. The qualitative sample, on the other hand, consisted of voluntary students in the quantitative sample, who had differing grade distributions from the courses of general physics I and general mathematics I.Quantitative data were analyzed using quantitative analysis techniques. In the research, impacts of semi-independent and independent variables on dependent variables were analyzed. As a result of these analyses, significant correlations were found between dependent variables and some of semi-independent and independent variables. It was found in the correlation analysis between dependent variables that there exists a moderate positive significant correlation between the students? responses to procedural knowledge questions and their responses to declarative knowledge questions. Low positive significant correlation was found between the students? responses to procedural knowledge questions and their responses to mathematical logical knowledge questions. In addition, it was found that there exists a moderate positive significant correlation between the responses the students gave to declarative knowledge questions and to mathematical logical knowledge questions. A low positive significant correlation was found between the responses the students gave to mathematical logical knowledge questions and the responses they gave to procedural and declarative knowledge questions.Qualitative data, on the other hand, were collected after a two-phased process. In the first phase, students were given qualitative data collection tools and asked to write down their solutions. In the second phase, they were asked to explain the solutions they provided in the first phase, and they were given additional questions to be solved verbally in order to determine the reasons of lacking information that should have been included in the first solution. These data were analyzed through the ?Probability and Possibility Calculation Statistics for Data Variables (VDOİHİ); Statistical Methods for Combined Stage Percentage Calculation? technique. It was determined after these analyses that the correctness level of students? procedural knowledge responses is medium (66%). Their correct answers are in low coherence with the points obtained in sections (3%-34%). The points scored in the assessment tool in which procedures were asked were at the medium-level (54%). The points scored in the assessment tool in which mathematical knowledge questions were asked were at the high-level (82%). The correctness level of students? declarative knowledge responses is medium (45%). Students? correct answers are in low coherence with the points scored in sections (0,6%-16%). The points scored in the assessment tool in which procedures were asked were at the medium-level (58%). The points scored in the assessment tool in which mathematical knowledge questions were asked were at the high-level (81%). These findings imply that students were influenced by the semi-independent and independent variables. In addition, it was concluded that students? section and mathematical logical knowledge levels influenced their answers.