Fen ve teknoloji öğretmen adaylarının fotosentez ve hücresel solunum konusundaki teknolojik pedagojik alan bilgisinin (TPAB) araştırılması
Exploring pre-service science and technology teachers? technological pedagogical content knowledge (TPCK) involving the topic of photosynthesis and cellular respiration
Yazar: ZEHRA KAYA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ÖMER YILAYAZ
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İlköğretim Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training

Özet:
Tarama metodunun kullanıldığı bu karma desenli çalışmada, Fen ve Teknoloji (FT) öğretmen adaylarının fotosentez ve hücresel solunum konularındaki Teknolojik Pedagojik Alan Bilgisi (TPAB) ve sınıf içi uygulamaları araştırılmıştır. Araştırmaya 2009-2010 eğitim-öğretim yılı, İlköğretim Bölümü Fen Bilgisi Öğretmenliği programı 4. sınıfta öğrenim gören öğretmen adaylarından rastgele seçilen 41 FT öğretmen adayı (19 Kız ve 22 Erkek) katılmıştır. Bu çalışmada FT öğretmen adaylarının TPAB'ı, konu alan bilgisi, pedagojik bilgi ve teknolojik bilgi olmak üzere üç farklı bilginin bileşimi olarak ele alınmıştır. FT öğretmen adaylarının konu alan bilgisi, kavramsal bilgi ve bilimin doğası bileşenlerinden; pedagojik bilgisi, FT program bilgisi, ilköğretim öğrencilerinin öğrenme güçlükleri ile ilgili bilgi, öğretim strateji ve yöntem bilgisi ve değerlendirme bilgisi bileşenlerinden; teknolojik bilgisi ise genel ve konuya özgü teknolojik bilgi bileşenlerinden oluşmaktadır. Çalışmada öğretmen adaylarının TPAB'ı ve sınıf içi uygulamaları nitel ve nicel veri toplama tekniklerinin birlikte kullanıldığı üçgenleme/çeşitleme yaklaşımı ile araştırılmıştır. FT öğretmen adaylarının konu alan bilgisini belirlemek için fotosentez ve hücresel solunum kavram testi, çizim ve bireysel yarı-yapılandırılmış mülakatlar; pedagojik ve teknolojik bilgilerini belirlemek için bireysel yarı-yapılandırılmış mülakatlar ve ders planı hazırlama yöntemi kullanılmıştır. İlköğretim fen ve teknoloji sınıflarındaki uygulamalarının değerlendirilmesinde ise veri toplama aracı olarak, gözlem notları, ders video kayıtları ve sınıf içi gözlem formu kullanılmıştır.Elde edilen verilerin analizinde, nitel ve nicel yaklaşımlar bir arada kullanılmıştır. Çalışmadan elde edilen bulgular, FT öğretmen adaylarının fotosentez ve hücresel solunum konularındaki sahip oldukları kavramsal bilgi ve bilimin doğası ile görüşlerinin bilimsel olarak yeterli düzeyde olmadığını, ayrıca konu alan bilgisi kapsamında genel kavram yanılgılarına sahip olduklarını göstermiştir. Öğretmen adaylarının, özellikle pedagojik bilgi alt bileşenlerinden ilköğretim öğrencilerinin konuya özgü öğrenme güçlükleri bilgisinin ve teknolojik bilgi kapsamında ise konuya özgü teknolojik bilgilerinin oldukça yetersiz düzeyde olduğu belirlenmiştir. FT öğretmen adaylarının öğretmenlik uygulamalarını yaptıkları okullarda fotosentez ve hücresel solunum konularını işledikleri derslerden elde edilen sınıf içi uygulama verileri, öğretmen adaylarının ders tasarımı ve uygulaması için %57,30, içerik için %47,07 ve sınıf kültürü açısından %42,07 oranında başarılı olduklarını göstermiştir.Araştırmadan elde edilen verilere uygulanan istatistiksel analiz sonuçları, FT öğretmen adaylarının konu alan bilgisi ve pedagojik bilgisi arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişkinin olduğunu (p<0,01); öte yandan, konu alan bilgisi ve teknolojik bilgi arasında anlamlı bir ilişkinin olmadığını göstermiştir (p<0,05). Ayrıca pedagojik ve teknolojik bilgileri arasındaki ilişkinin istatistiksel olarak anlamlı olduğu bulunmuştur (p<0,05). FT öğretmen adaylarının sınıf içi uygulamaları ile pedagojik (p<0,01) ve TPAB'ları (p<0,05) arasında anlamlı bir ilişkinin olduğu, buna karşın sınıf içi uygulamaları ile konu alan bilgisi (p>0,05) ve teknolojik bilgileri (p>0,05) arasında anlamlı bir ilişkinin olmadığı belirlenmiştir. FT öğretmen adaylarının fotosentez ve hücresel solunum konusundaki pedagojik bilgilerini oluşturan, konuya özgü program bilgisi ile öğrenme güçlüğü bilgisi arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişkinin olduğu (p<0,05), öte yandan, konuya özgü program bilgisi ile öğretim strateji ve yöntem bilgisi (p>0,05) ve değerlendirme bilgisi (p>0,05) arasında anlamlı bir ilişkinin olmadığı tespit edilmiştir. Öğretmen adaylarının konuya özgü öğrenme güçlüğü bilgisi ile öğretim strateji ve yöntem bilgisi arasındaki ilişkinin de istatistiksel olarak anlamlı olduğu (p<0,01), fakat konuya özgü değerlendirme bilgisi ile öğrenme güçlüğü (p>0,05) ve öğretim strateji ve yöntem bilgisi (p>0,05) arasında istatistiksel olarak anlamlı ilişkilerin bulunmadığı belirlenmiştir.

Abstract:
In this mixed research study utilizing the survey method, Pre-service Science and Technology Teachers? Technological Pedagogical Content Knowledge (TPCK) and classroom practices involving the topic of photosynthesis and cellular respiration were investigated. 41 randomly selected Pre-service Science and Technology Teachers (PSTs) (19 Females and 22 Males) in their final year in the Department of Science Education participated in the study. TPCK was conceptualized as an integration of the subject matter, pedagogical and technological knowledge in the study. PSTs? subject matter knowledge consisted of conceptual knowledge and nature of science, their pedagogical knowledge constituted of the following knowledge components: the knowledge of science and technology program, the knowledge of students? learning difficulties, the knowledge of instructional strategy and method and the knowledge of assessment. And PSTs? technological knowledge composed of subject-specific and topic-specific technological knowledge. TPCK and classroom teaching practices of the PSTs were investigated using the triangulation of quantitative and qualitative data analysis. Data collection tools in this study are: open-ended conceptual test, semi-structured individual interview and drawing for the PSTs? subject matter knowledge, semi-structured individual interview and lesson preparation method for the PSTs? pedagogical and technological knowledge and field notes, video records and observation protocol for the PSTs? classroom teaching practices.Findings obtained from the data showed that PSTs were lack of sufficient conceptual knowledge and views on nature of science and hold general alternative conceptions. It was found that PSTs understanding of students? learning difficulties and topic-specific technological knowledge were very low. Data related to the PSTs? teaching practices in the elementary school science classrooms indicated the following success rates as percentage: 57.30% for the lesson design and implementation, 47.07% for the content and 42.07% for the classroom culture.Results of the statistical analyses showed that there was a significant relations between PSTs? subject matter and pedagogical knowledge (p<0.01), while no significant relation was found between PSTs? subject matter and technological knowledge (p<0.05). In addition, the relation between PSTs? pedagogical and technological knowledge was statistically significant (p<0.05). There was also significant relation between PSTs? classroom practices and pedagogical knowledge (p<0.01) and TPCK (p<0.05); however, no significant relation was found between PSTs? classroom practices and subject matter knowledge (p>0.05) and technological knowledge (p>0.05). The relations among the knowledge components of PSTs? pedagogical knowledge were found as follows: the knowledge of science and technology program and students? learning difficulties (p<0.05), knowledge of science and technology program and instructional strategy and method (p>0.05), knowledge of science and technology program and assessment (p>0.05), the knowledge of students? learning difficulties and instructional strategy and method (p<0.01), the knowledge of assessment and students? learning difficulties (p>0.05), and the knowledge of assessment and instructional strategy and method (p>0.05).