Biyoloji öğretmen adaylarının sistem düşüncesi ve biyolojik mantık yaklaşımlarına yönelik algı ve becerilerinin değerlendirilmesi
Evaluation of the perceptions and skills for systems thinking and biological logic approaches of the pre-service biology teachers
Yazar: ÖZLEM TAŞDELEN
Danışman: PROF. DR. TURAN GÜVEN
Gazi Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı / Biyoloji Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Biyoloji = Biology ; Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Aday öğretmenler = Candidate teachers ; Algı = Perception ; Biyoloji eğitimi = Biology education ; Biyoloji öğretimi = Biology teaching ; Biyolojik sistem = Biological system ; Öğrenci algısı = Students perceptions

Özet:
Bu araştırma genelde evrene, doğa olaylarına ve sorunlara bakışta sistem düşüncesini; özelde ise biyolojik sistem ve biyolojik mantık yaklaşımını esas almıştır. Sistem düşüncesi, sistem olarak kabul edilen bir gerçekliğin bünyesindeki bileşenlerin kendi içinde birbiriyle bağlantılı yapısını ve düzenli bir şekilde işleyişini incelemeyi gerektiren analitik ve holistik bir yaklaşımdır. Biyolojik mantık ise biyolojik sistem ve süreçlerin işleyişindeki akla yatkınlığın ve iç tutarlılığın bir açıklamasıdır. Diğer bir ifade ile biyolojik süreçlerin rastgelelikten uzak, akla yatkın kurallar dâhilinde işlediğini öne sürer. Bu akla yatkın ve mantıklı kuralların da temelini sistem düşüncesinin özellikleri oluşturmaktadır. Buradan hareketle, çalışmada "sistem" , "biyolojik sistem" ve "biyolojik mantık" ilkelerinin "sistem düşüncesi becerileri" şeklinde biyoloji öğretmen adaylarına nasıl yansıdığı gösterilmiştir. Araştırma, belli bir zamanla sınırlandırılmış bir grubun mevcut durumunun sistem düşüncesi açısından incelenmesi ve bir durum tespitini de içermektedir. Desende nitel bir yaklaşım izlenmiştir. 2012-2013/ 2013-2014 öğretim yıllarının bahar dönemlerinde, eğitimine devam eden biyoloji öğretmen adayları çalışma grubunu oluşturmuştur. Veri toplamada nitel veri toplama yöntemlerinden anket ve mülakat yöntemleri kullanılmıştır. Açık uçlu sorulardan oluşan iki farklı anket uygulanmıştır. Uygulanan birinci anket "Sistem ve Biyolojik Sistem Kavramlarına Genel Bir Bakış" (Anket 1), diğer anket "Sistem Düşüncesi ve Biyolojik Mantık Yaklaşımları ile 'Biyolojik Sistemlerde Haberleşme' Olgusunu Değerlendirme Anketi" dir (Anket 2). Anket 1 ve mülakatlar ile sistem, biyolojik sistem ve biyolojik mantık kavramlarına yönelik öğretmen adaylarının algıları derinlemesine araştırılmıştır. Anket 2 ile öğretmen adaylarının sahip olduğu sistem düşüncesi becerileri irdelenmiştir. Her bir veri toplama yöntemine özel, çalışma grupları amaçlı olarak belirlenmiştir. Anket 1 için 150, mülakat için 15, Anket 2 için ise 60 öğretmen adayı çalışmaya dâhil edilmiştir. Toplanan verilerin analizinde içerik analizi yöntemi kullanılmıştır. Buna göre elde edilen veriler kod ve temalara göre sınıflandırılarak tematik analiz yapılmıştır. Analizler sonucunda kod ve temalar tablolar halinde sunulmuş ve kodlara kaynaklık eden öğretmen adaylarının doğrudan ifadelerine yer verilerek analizler zenginleştirilmiştir. Anket 2'nin analizi iki aşamalı yapılarak sistem düşüncesi becerilerine yönelik sonuçlar elde edilmiştir. İlk aşamada anketteki her soruya yönelik tematik analiz yapılmış, ikinci aşamada ise ilk aşamada elde edilen kod ve temalardan elde edilen ipuçları doğrultusunda sistem düşüncesi becerileri irdelenmiştir. Araştırmada, literatürle paralel sistem düşüncesi becerileri kullanıldığı gibi farklı becerilere de yer verilmiştir. Araştırma sonucunda öğretmen adaylarının sahip olduğu sistem ve biyolojik sistem algıları, literatürde yer alan genel tanımlarıyla yakından ilgili özellikleri içermektedir. Öğretmen adaylarının sistemin "düzenliliğine", "ilişkili/ bağlantılı olmasına", "bütünselliğine", "anlaşılırlığına" ve "yapısal özelliklerine" değindiği ve ayrıca "sistem çeşitlerine" yer verdikleri görülmüştür. Ancak sistemler için oldukça kritik özellikler olan "çevre", "sınır" ve "sistemlerin ilişkili/ bağlantılı olması" özelliği hakkında eksiklikler olduğu tespit edilmiştir. Biyolojik sistem algısında sistem algısına paralel özellikler ortaya çıkmıştır, ancak genel sistem algısından farklı olarak "canlılık" özelliği ön plana çıkmıştır. Öğretmen adaylarının sistem düşüncesi becerilerinin genel olarak ortalama bir düzeyde yer aldığı görülmüştür. Biyolojik mantık algıları incelendiğinde, biyolojik mantık algısı, biyolojik sistemin işleyişini anlayabilme üzerine odaklanmıştır. Öğretmen adaylarının genel sistem düşüncesine ve becerilerine belirli bir düzeyde sahip olmaları, biyolojik sistemlerle olan aşinalıklarına atfedilmiştir. Bundan dolayı, öğretmen adaylarının biyolojik sistem ve biyolojik mantık algılarının ileri düzeye çıkarılması, onların genel sistem düşüncesi ve becerilerinin de geliştirilmesi anlamına gelmektedir.

Abstract:
This study is generally based on systems thinking in our perspectives for the universe, natural phenomena and problems, and is specifically based on the approach of biological system and biological logic. Systems thinking is an analytic and holistic approach which requires the analysis of the interrelated structure and coordinated functioning of the constituents within an entity regarded as a system. Biological logic is the explanation of the reasonability and intraconsistency in the functioning of the biological system and processes. In other words, it claims that biological processes operate not randomly but within reasonable rules. The features of systems thinking is the basis of these reasonable and logical rules. Departing from this, our study showed how the principles of "systems", "biological systems" and "biological logic" turned into the "systems thinking skills" in pre-service biology teachers. The study comprises a case study and the analysis of the current status of a group, within a specified duration, in terms of systems thinking. The research followed a qualitative design. The participants were the pre-service biology teachers who were studying during the spring semesters of the academic years of 2012-2013 and 2013-2014. As data collection instruments, the qualitative data collection methods of questionnaire and interview were used. Two different questionnaires composed of open-ended questions were used. The first questionnaire administered covered the concepts of "System" and "Biological System" (Questionnaire 1), and the second one is about the evaluation of "Communication in Biological Systems" through "Systems Thinking and Biological Logic Approaches" (Questionnaire 2). The pre-service biology teachers' perceptions about the concepts of systems, biological system, and biological logic were investigated in-depth by means of Questionnaire 1 and the interview. Questionnaire 2 focused on the systems thinking skills that pre-service biology teachers have. Purposive sampling was made and, for each data collection method, a specific group was selected. 150 participants responded Questionnaire 1, 15 participants were interviewed, and 60 pre-service biology teachers responded Questionnaire 2. Content analysis method was used to analyse the collected data. Thematic analysis was made by classifying the data according to codes and themes. Upon the analyses, codes and themes were presented in tables, and the analyses were enriched by the direct quotations of what the pre-service biology teachers expressed, which set the basis of the codes. Questionnaire 2 was analysed in two phases to obtain results concerning systems thinking skills. While, in the first phase, thematic analysis was made for each question in the questionnaire, in the second phase, systems thinking skills were evaluated in line with the cues obtained from the codes and themes obtained in the first phase. Not only systems thinking skills reported in the literature but also different skills were used in the study. The perceptions of system and biological system that the pre-service biology teachers developed as outcome of the study comprise the features closely related to the general definitions in the literature. It was observed that pre-service biology teachers expressed opinions about the system's "regularity", "relatedness/connectedness", "integrity", "comprehensibility", and "structural features", and "system types". But it was found that there are deficiencies in their perceptions of "environment", "boundary", and "systems' relatedness/connectedness". Parallel perceptions were observed between the biological system and systems; however, "vitality" feature was foregrounded differently from the general system perception. It was found that the pre-service biology teachers' systems thinking skills were generally of an average level. From the perspective of their biological logic perceptions, their biological logic perception was found to center on the understanding the functioning of the biological system. The fact that pre-service biology teachers had general systems thinking and skills to a certain extent can be attributed to their familiarity with the biological system. Hence, improving the pre-service biology teachers' perceptions of biological system and biological logic may mean improving their general systems thinking and skills.