Yenilikçi fizik etkinliklerinin üstün yetenekli öğrencilerin bilimsel süreç ve eleştirel düşünme becerilerine etkileri
The effects of innovative physics activities on scientific process and critical thinking skills of gifted and talented students
Yazar: SALİH DEMİRCİOĞLU
Danışman: PROF. DR. GAMZE SEZGİN SELÇUK
Dokuz Eylül Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fizik Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training

Özet:
Bu araştırmanın amacı, farklılaştırılmış fizik öğretiminde yenilikçi (inovatif) etkinlik ve deneylerin Bilim ve Sanat Merkezlerinde (BİLSEM) eğitim alan Üstün Yetenekli Öğrenci (ÜYÖ)'lerin Bilimsel Süreç Becerileri (BSB) ve Eleştirel Düşünme Becerileri (EDB) üzerindeki etkilerini incelemektir. Araştırma, İzmir ilindeki bir Bilim ve Sanat Merkezi' nin Özel Yetenekleri Geliştirme (ÖYG) düzeyinde (11-12 yaş) Fizik alanında eğitim alan ve eşzamanlı olarak 6. ve 7. sınıf düzeylerinde normal eğitimlerine devam eden iki farklı grup üzerinde yürütülmüştür. Araştırmada, eşitlenmemiş kontrol gruplu ön test-son test yarı deneysel araştırma deseni kullanılmıştır. Çalışmanın yapıldığı BİLSEM'de bulunan iki Fizik ÖYG grupları arasındaki yansız atama sonucunda, deney grubu (n=13) ve kontrol grubu (n=11) belirlenmiştir. Deney grubu olan Yenilikçi Fizik Etkinlikleri Grubu (YFEG)'nda BİLSEM ÖYG Fizik Dersi Çerçeve Öğretim Programında yer alan fizik konuları sorgulamaya (rehberli sorgulama) dayalı öğretim yaklaşımı yardımıyla Yenilikçi Fizik Etkinlikleri (YFE) kullanılarak işlenirken, kontrol grubu olan BİLSEM Fizik Etkinlikleri Grubu (BFEG)'nda ise aynı konular yine aynı öğretim yaklaşımı yardımıyla BİLSEM fizik etkinlikleri kullanılarak işlenmiştir. 
Farklı Fizik konularında hazırlanan Bilimsel Süreç Becerileri Testi (BSBT) öğrencilerin BSB'ni ölçmek amacıyla tarama yaklaşımı esas alınarak geliştirilmiştir. Eleştirel Düşünme Ölçeği (EDÖ) öğrencilerin EDB'ndeki değişimleri ölçmek amacıyla geliştirilmiştir. Her iki grupta da uygulamanın hemen öncesi ve sonrasında BSBT ve EDÖ ölçme araçları uygulanmıştır. Ayrıca araştırmada, deney grubu öğrencilerinin YFE hakkındaki görüşlerini belirlemek amacı ile nitel veri toplama yöntemlerinden yarı-yapılandırılmış görüşmeye başvurulmuş olup, veriler araştırmacı tarafından geliştirilen Yenilikçi Fizik Etkinlikleri Görüşme Formu (YFEGF) ile toplanmıştır.
Araştırma sürecinde kullanılan test ve ölçeklerden toplanan veriler SPSS 15.0 İstatistik programından yararlanılarak analiz edilmiştir. Uygulama öncesinden sonrasına YFEG'nun BSBT puanında gerçekleşen artış istatistiksel olarak anlamlı bulunurken, BFEG'nun BSBT puanında gerçekleşen artış istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. Bu sonuçlara ek olarak yenilikçi fizik etkinliklerinin öğrencilerin BSB üzerinde geniş bir etki oluşturduğu sonucuna ulaşılmıştır. Bununla birlikte, grupların son ölçüm BSBT ortalama puanları arasında da YFEG lehine anlamlı bir fark bulunmuştur. YFEG'nda EDB'nin "Analiz, Değerlendirme, Yorumlama ve Açıklama" boyutlarında uygulama öncesinden sonrasına anlamlı bir gelişim gözlenirken, "Çıkarım ve Öz-düzenleme" boyutlarında anlamlı bir gelişim gözlenmemiştir. BFEG'nda EDB'nin "Değerlendirme, Yorumlama ve Açıklama" boyutlarında uygulama öncesinden sonrasına anlamlı bir gelişim gözlenirken, "Analiz, Çıkarım ve Öz-düzenleme" boyutlarında anlamlı bir gelişim gözlenmemiştir. Bununla birlikte EDB'nin alt boyutlarında grupların son ölçüm ortalama puanları arasında anlamlı bir fark bulunmamıştır. Öğrenciler ile yapılan görüşmelerde YFE için olumlu görüşler ortaya çıkmış olup, alanyazında geçen nitelendirmeler ve tanımlamalarla uyuşmaktadır.
Anahtar Kelimeler: Yenilikçi Fizik Etkinlikleri, Üstün Yetenekli Öğrenciler, Bilimsel Süreç Becerileri, Eleştirel Düşünme Becerileri.

Abstract:
The purpose of this research is to examine the effects of innovative activities and experiments in differentiated physics teaching on the Scientific Process Skills (SPS) and Critical Thinking Skills (CTS) of Gifted and Talented Students (GTS) studying at Science and Art Centers (SAC). The research was conducted on two different groups who received education in the field of Physics at the Special Abilities Development (SAD) level (11-12 years old) of a Science and Art Center in Izmir and simultaneously continued their normal education at the 6th and 7th grade levels. In the study, a pre-test-post-test quasi-experimental research design with an unequal control group was used. As a result of impartial assignment between the two Physics SAD groups in SAC, where the study was conducted, the experimental group (n = 13) and the control group (n = 11) were determined. In the Innovative Physics Activities Group (IPAG), which is the experimental group, the physics subjects in the SAC SAD Physics Course Framework Curriculum were taught using Innovative Physics Activities (IPA) with the help of the inquiry (guided inquiry) based teaching approach, while in the SAC Physics Activities Group (SACPAG), which is the control group, the same subjects were taught using SAC physics activities with the help of the same teaching approach.
The Scientific Process Skills Test (SPST), prepared in different Physics subjects, was developed based on the screening approach in order to measure students' SPS. The Critical Thinking Scale (CTSC) was developed to measure changes in students' CTS. SPST and CTSC measurement tools were applied to both groups just before and after the application. In addition, in the study, semi-structured interview, one of the qualitative data collection methods, was used to determine the opinions of the experimental group students about IPA, and the data were collected with the Innovative Physics Activities Interview Form (IPAIF) developed by the researcher.
The data collected from the tests and scales used in the research process were analyzed using the SPSS 15.0 statistical program. While the increase in the SPST score of IPAG from before to after the application was found to be statistically significant, the increase in the SPST score of SACPAG was not found to be statistically significant. In addition to these results, it was concluded that innovative physics activities had a broad impact on students' SPS. However, a significant difference was found between the groups' final measurement SPST average scores in favor of IPAG. In IPAG, while a significant improvement was observed in the "Analysis, Evaluation, Interpretation and Explanation" dimensions of CTS from before to after the application, no significant improvement was observed in the "Inference and Self-regulation" dimensions. In SACPAG, while a significant improvement was observed in the "Evaluation, Interpretation and Explanation" dimensions of CTS from before to after the application, no significant improvement was observed in the "Analysis, Inference and Self-regulation" dimensions. However, no significant difference was found between the final measurement mean scores of the groups in the sub-dimensions of CTS. Positive opinions about IPA emerged in the interviews with students, and they match the characterizations and definitions in the literature.
Keywords: Innovative Physics Activities, Gifted and Talented Students, Scientific Process Skills, Critical Thinking Skills.