Fen bilimleri öğretmen adaylarının teknolojik tasarım sürecindeki bilişsel ve üstbilişsel stratejilerinin incelenmesi
Investigation of cognitive and metacognitive strategies of preservice science teachers during the technological design process
Yazar: AZİZE DİGİLLİ BARAN
Danışman: DOÇ. DR. FATİH AYDIN
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / İlköğretim Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Aday öğretmenler = Candidate teachers ; Bilişsel stratejiler = Cognitive Strategies ; Bilişüstü stratejiler = Metacognitive strategies ; Fen bilgisi dersi = Science lesson ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Tasarım = Design ; Tasarım süreci = Design process ; Teknoloji = Technology ; Öğretmenler = Teachers

Özet:
Bu araştırmanın amacı, fen bilimleri öğretmen adaylarının teknolojik tasarım sürecinde kullandıkları bilişsel ve üstbilişsel stratejileri belirlemek, tanımlamak ve farklı üstbilişsel farkındalıklara sahip gruplar arasındaki benzerlik ve farklılıkları tespit etmektir. 

Araştırmada nitel araştırma yöntemlerinden durum çalışması benimsenmiş ve bütüncül tek durum deseni kullanılmıştır. Katılımcılar, amaçlı örnekleme yöntemlerinden ölçüt örnekleme ile belirlenmiştir. Araştırmaya Düzce Üniversitesi Eğitim Fakültesi Fen Bilgisi Öğretmenliği Anabilim Dalı'ndan pilot uygulama için dördüncü, asıl uygulama için üçüncü sınıf öğrencileri katılmıştır. Asıl uygulamada yer alan 41 öğrenciden alt ve üst grubu oluşturan 15 katılımcı bulunmaktadır. Bu katılımcılara ayrı ayrı günlerde teknolojik tasarım yaptırılmıştır. Araştırmanın verilerini katılımcıların düşünce günlükleri, tasarım yaparken video kaydına alınan sesli düşünme seansları ve bunları detaylandırmak için katılımcıların tasarımları bittikten sonra yapılan görüşme kayıtları ile araştırmacının gözlem notları oluşturmuştur. 

Veriler, içerik analizi ile analiz edilmiştir. Araştırmanın bulguları kısaca şu şekilde oluşturulmuştur: (i) Katılımcıların tasarım sürecinde kullandıkları bilişsel ve üstbilişsel stratejiler tanımlanmıştır. (ii) Katılımcıların tasarım sürecinin hangi aşamalarında, hangi stratejileri, nasıl kullandıkları betimlenmiştir. (iii) Üstbilişsel farkındalık düzeylerine ve akademik başarılarına göre alt grup ve üst grup olarak ayrılan katılımcıların, bilişsel ve üstbilişsel stratejilerinin benzer ve farklı yönleri tespit edilmiştir. (iv) Katılımcıların teknolojik tasarım sürecinde ürettikleri tasarım fikri sayısı ve bu fikirlerin niteliği bakımından alt ve üst grup arasındaki farklılıklar incelenmiştir.

Verilerin analizi sonucunda, elde edilen bulgular; katılımcılar hangi grupta olursa olsun bilişsel ve üstbilişsel stratejilerden her ikisini de tasarım sürecinde kullandıklarını göstermektedir. Bu çerçeveden bakıldığında teknolojik tasarım sürecinde 23 farklı strateji ortaya çıkmıştır. Bu stratejilerin 9'u bilişsel strateji, 8'i üstbilişsel strateji ve 6'sı ise hem bilişsel hem de üstbilişsel strateji olarak tanımlanmıştır. Her iki gruba ait bulgular incelendiğinde, alt gruptakilerin daha çok bilişsel stratejileri, üst gruptakilerin ise; daha çok üstbilişsel stratejileri kullandıkları görülmüştür. Üst grubun ürettiği tasarım fikri sayısının da alt gruptan fazla olduğu ve tasarım sürecinde kullanılan toplam stratejiler bakımından üst grubun alt gruba göre daha çok sayıda ve çeşitte bilişsel ve üstbilişsel strateji kullandığı sonucuna varılmıştır. Ayrıca tüm katılımcıların, tasarım sürecinin değerlendirme aşamasında kullandıkları stratejilerin, planlama ve uygulama aşamalarında kullandıkları stratejilerden daha az olduğu ortaya çıkmıştır.

Anahtar Kelimeler: bilişsel strateji, üstbilişsel strateji, teknoloji, tasarım, teknolojik tasarım döngüsü

Abstract:
The aims of this research are to determine the cognitive and metacognitive strategies used by preservice science teachers and define these strategies and also identify the similarities and differences among extreme groups which have different cognitive and metacognitive awareness.

In the research, the case study which is one of the qualitative researches was adopted and holistic single-case study was used. Participants were selected by using the method of the criterion sampling which is the one of purposeful sampling. For the pilot scheme, fourth graders (students) from Duzce University Faculty of Education Department of Science Education (located in Turkey) participated in and in the same university; the third graders (students) participated in for the main application. There were 15 participants among 41 students from main application who constitute the higher and lower group. Technological design was applied by these participants in different days. The data of researchers were composed of the diary of thoughts of participants, thinking aloud protocols recorded during making technological design and interview records made after their design to detailing the thinking aloud protocols and also observations of researchers. 

The data were analyzed via content analyze. Findings of the research were composed of: (i) Cognitive and metacognitive strategies of the participants during the technological design process were defined. (ii) In which stage of the technological design which strategies followed and how these strategies are used by the participants were described. (iii) The same and different aspects of cognitive and metacognitive strategies of participants divided into two groups according to the level of metacognitive awareness and academic success as a higher and lower group were established. (iv) The number of thoughts of participants about designing during the technological design process and the differences between these lower and higher groups in terms of the quality of these thoughts were investigated. 

At the end of the analyze of the data, findings indicate that participants use both cognitive and metacognitive strategies during design process whichever group they belong to. From this perspective, 23 different strategies aroused from during the technological design process. From these strategies; 9 of them are determined as cognitive strategies, 8 of them are determined as metacognitive strategies and 6 of them are determined as both cognitive and metacognitive strategies. When findings belong to two groups are examined, it has been found that while participants in lower groups have used cognitive strategies mostly, participants in higher groups have used metacognitive strategies mostly. It is concluded that the number of ideas produced by higher group about design are more than the number of ideas produced by lower group about design and also with respect to total strategies, higher group has more cognitive and metacognitive strategies and more diversity of these strategies than lower group used during the technological design process. Additionally, it has been found that strategies used by all participants during the evaluation phase of design process are less than the strategies used during planning and application phase. 

Keywords: cognitive strategy, metacognitive strategy, technology, design, technological design cycle