Fen bilgisi öğretmen adaylarının bilimin doğasına yönelik pedagojik alan bilgisi gelişimlerinin incelenmesi
The investigation of development of pre-service science teachers' pedagogical content knowledge towards nature of science
Yazar: AHMET TAŞDERE
Danışman: PROF. DR. TUNCAY ÖZSEVGEÇ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / İlköğretim Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Aday öğretmenler = Candidate teachers ; Bilim okuryazarlığı = Scientific literacy ; Bilimin doğası = Nature of science ; Fen bilgisi = Science ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Fen bilgisi öğretimi = Science teaching ; Pedagojik alan bilgisi = Pedagogical content knowledge

Özet:
Bu araştırmanın amacı, fen bilgisi öğretmen adaylarının bilimin doğasına yönelik pedagojik alan bilgilerinin (PAB) gelişimini incelemektir. Çalışmaya Uşak Üniversitesi Fen Bilgisi Öğretmenliği bölümünde öğrenim gören dört öğretmen adayı katılmıştır. Çalışma grubunun oluşturulmasında amaçlı örnekleme seçimine bağlı olarak maksimum çeşitlilik örneklemesi tercih edilmiştir. Maksimum çeşitlilik sağlanırken, bilimin doğasına yönelik görüşlerin tespit edildiği ve bu çalışmanın PAB bağlamındaki alan bilgisinin yoklandığı Bilimin Doğasına Yönelik Görüşler Anketi-Form C (BDYG-Form C) ve Kelime İlişkilendirme Testi'nden elde edilen bulgular dikkate alınarak farklı düzeyde alan bilgisine sahip öğretmen adaylarıyla çalışma grubu oluşturulmuştur. Bununla birlikte öğretmen adaylarının akademik not ortalaması, derslere katılım, sınıf içi tartışmalarda görüş belirtme, grup çalışması ve işbirliği gibi bireysel özellikleri dikkate alınmıştır. Çalışmada nitel araştırma yaklaşımı benimsenmiş ve bu kapsamda çalışmanın yöntemi boylamsal özel durum çalışması olarak belirlenmiştir. Yöntemi boylamsal özel durum çalışması olan bu çalışmanın veri toplama süreci gelişimci bir bağlamda ele alınmış ve öğretmen adaylarının iki yıl boyunca bilimin doğasına yönelik PAB gelişimleri incelenmiştir. Bu süreci gözlemlemek için anketler ve bu anketleri destekleyen mülakatlar, gözlemler, dokümanlar (ders planları) ve kelime ilişkilendirme testleri veri toplama aracı olarak kullanılmıştır. Araştırmada PAB kapsamında incelen alt bileşenler; bilimin doğasına yönelik alan bilgisi, öğrenci anlayışları bilgisi, öğretim bilgisi ve ölçme-değerlendirme bilgisidir. Elde edilen bulgular incelendiğinde, alan bilgisine yönelik olarak; ilk uygulamalarda bilimsel bilginin yaratıcı doğası dışındaki tüm bilimin doğası boyutlarında öğretmen adayları kavram yanılgıları ve zayıf görüşler ortaya koymuşlardır. Sonraki uygulamalarda ise en yüksek düzeyde gelişim bilimsel bilginin değişebilir doğası, en düşük düzeyde gelişim ise bilimsel teori ve kanunların yapısında görülmüştür. Bununla birlikte BDYG anketi ve KİT' ten elde edilen bulgularda kısmen de olsa birbirini desteklemeyen ve farklılaşan bulgular elde edilmiştir. Öğrenci anlayışları bilgisine yönelik olarak; ilk uygulamalarda öğretmen adayları kendi sahip oldukları kavram yanılgılarını öğrencilerinin olası ön bilgileri olarak sunmuşlardır. Sonraki uygulamalarda ise, kavram yanılgılarını büyük oranda gidermişlerdir ve öğrencilerin bu kavram yanılgılarına dayalı ön bilgileri olabileceğini belirtmişlerdir. Bununla birlikte eğitsel kaynaklara, geçmiş eğitim yaşantılarına ve sosyal etkileşimlere dayalı öğrenci anlayışları olabileceğini belirtmişlerdir. Öğretim bilgisine yönelik olarak; alan bilgisi gelişim sürecine benzer şekilde, en yüksek düzeydeki gelişim bilimsel bilginin değişebilir özelliğine yönelik tespit edilmiş, en düşük düzeydeki gelişimi ise bilimsel teori ve kanunların yapısında görülmüştür. Bununla birlikte sınıf içi ders anlatımları kapsamında en sık tercih edilen fen konuları Çevre, Çevre Sorunları, Madde Döngüleri, Yer Kabuğu olmuştur. En sık tercih edilen bilimin doğası özellikleri ise, bilimsel bilginin yaratıcı doğası, sübjektif yapısı ve değişebilirlik olmuştur. Ölçme değerlendirme bilgisine yönelik olarak; PAB'ın diğer alt bileşenlerine göre gelişim oldukça düşük düzeyde kalmıştır. Öğretmen adayları tüm gelişim aşamalarında, fen konu içeriklerini ölçme değerlendirme sürecine entegre etmekte zorlanmışlardır. Bu bulgular ışığında fen bilgisi öğretmen yetiştirme programındaki özellikle birinci ve ikinci sınıftaki temel alan derslerinin içeriğine bilimin doğası özelliklerinin yansıtılması, sonraki dönemlerde ağırlık kazanan alan eğitimi dersleri kapsamına ise bilimin doğasına yönelik öğretim ve ölçme değerlendirme etkinliklerinin entegre edilmesi önerilmektedir. Bununla birlikte öğretmen yetiştirme lisans programının son yılındaki Okul Deneyimi ve Öğretmenlik Uygulamaları derslerinin içeriğinde bilimin doğası öğretim uygulamalarını da kapsayacak şekilde sayısının arttırılması önerilmektedir. Ayrıca, öğretmen adaylarının bilimin doğasına yönelik PAB gelişimleri için, zenginleştirilmiş eğitim programları ve kursların düzenlenmesi önerilmektedir.

Abstract:
The aim of this study was to investigate the development of Pedagogical Content Knowledge (PCK) of pre-service science teachers towards nature of science. The study group has consisted of four pre-service science teachers, who studying at the Department of Science Education at Uşak University. Participants were chosen via purposive sampling method in order to maximize the diversity in the study. In this selection process, the criteria was the results of both Word Association Test (WAT) and VNOS-C which helped researchers to examine the views of students towards nature of science and content knowledge in the context of PCK, and students who had different level of content knowledge were chosen for the study group. The study was designed as a longitudinal case study, which is one of the qualitative methods in education research. The approach for data collection was progressive, for this reason, pre-service science teachers were observed for two years in the context of development of PCK towards nature of science. Surveys, interviews, observation, documents (course plans), and word association test were used as data collection tools during the study. The sub-components investigated during the study were content knowledge towards nature of science, knowledge of students' understanding, knowledge of instruction, and knowledge of assessment. Bases on the findings, learners exhibited misconceptions and less sophisticated views in the all aspects of nature of science except creative nature of scientific knowledge in the first implementation in regards to content knowledge. In the later implementations, the highest development was seen in the aspect of changeable of scientific knowledge, while the aspect of scientific theories and laws were the lowest development. On the other hand, VNOS-C and WAT results are partly different from each other's, and there are some results, which does not support one another. Regarding the aspect of knowledge of learner's understanding, pre-service science teachers present their own misconceptions as their student's previous knowledge. After that, it has been observed that students eliminated their misconceptions and mentioned that their students may have previous knowledge about those misconceptions. Also, they stated that there might be student understanding related educational resources, previous experiences, and social interactions. In regards to knowledge of instruction, the highest development was seen in the aspect of tentativeness of scientific knowledge, while the aspect of scientific theories and laws were the lowest development as parallel with development of content knowledge. However, the most frequently preferred science topics with in the context of delivering the lectures in the classroom are Environment, Environmental Problems, Matter Cycle, Earth's Crust. The most frequently preferred nature of science aspects are creative nature of scientific knowledge, subjectivity and tentativeness of scientific knowledge. Last but not least, it can be said that the development of knowledge of assessment stand in the lower level when comparing with PCK's other aspects. Pre-service science teachers have been forced to integrate science content into the assessment process during all stages of development. In the light of this findings, it is suggested that the nature of science should be reflected in the content of basic science courses in science education teacher education program especially in the first and second classes and the nature of science education activities should be integrated within the scope of science teaching courses that gain importance in the following periods. Additionally, it is suggested that it should be increased the number of courses in the content of the School Experience and Teaching Practice courses in the final year of the teacher training undergraduate program as well as the nature of science teaching practices. It is also proposed that enriched training programs and courses should be organized for PCK development related to the nature of science of pre-service science teachers.