Fen eğitiminde farklılaştırılmış öğretimin öğrencilerin üst bilişsel farkındalıkları, kavramsal anlamaları ve akademik başarıları üzerindeki etkisi
The effect of differentiated instruction in science education on students' metacognitive awareness, conceptual understanding and academic achievement
Yazar: GÖKHAN ÇALGICI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET KÜRŞAD DURU
Marmara Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Fen bilgisi eğitimi = Science education

Özet:
Bu çalışmada fen eğitiminde farklılaştırılmış öğretimin öğrencilerin üst bilişsel farkındalıkları, kavramsal anlamaları ve akademik başarıları üzerindeki etkisini incelemek amaçlanmaktadır. Aynı zamanda bu çalışma ile öğrencilerin farklılaştırılmış öğretime bakış açılarını tespit etmek amaçlanmıştır. Araştırma, nicel ve nitel verilerin toplandığı, sonuçların ve tartışmaların yapılmasından sonra nicel bulguların nitel bulgularla desteklendiği sıralı açımlayıcı karma desen kullanılarak gerçekleştirilmiştir.  Çalışmanın nicel boyutunda ön test-son test kontrol gruplu yarı deneysel desen, nitel boyutunda ise durum çalışması yöntemi kullanılmıştır. Çalışma 2021-2022 eğitim-öğretim yılında İstanbul'da bir devlet ortaokulunda bulunan yedinci sınıf öğrencileri ile yürütülmüştür. Veri toplama araçları olarak öğrenci görüşme formları, üst bilişsel farkındalık ölçeği, çoklu zekâ envanteri, açık uçlu sorular ve akademik başarı testi kullanılmıştır. Çalışmadaki nicel veriler özel bir istatistik programı kullanılarak analiz edilmiştir.  Çalışmanın nitel boyutunda elde edilen veri, nitel veri analizlerinden betimsel analiz ile incelenmiştir. Denel işlem uygulamasında, ilk deney grubunda/Deney-1 içerik ve süreç farklılaştırılırken, ikinci deney grubunda/Deney-2 ise içerik ve süreç farklılaştırılmasına ek olarak ürün farklılaştırması yapılmıştır, kontrol grubunda ise müfredatta yer alan öğretim şekli ile ders işlenmiştir. Öğrencilerin gözlem, görüşme ve çoklu zekâ envanteri ile tespit edilen zekâ alanlarına göre zenginleştirilmiş ders içerikleri hazırlanarak farklılaştırılmış öğretim uygulanmıştır.
Öğrencilerin üst bilişsel farkındalık ölçeği puanlarında kontrol ve deney gruplarında uygulama öncesi ve sonrası anlamlı seviyede bir değişiklik gözlemlenmemiştir. "Kütle ve Ağırlık İlişkisi" konusunda, öğrencilerin kavramsal anlamaları açık uçlu sorular ve görüşmelerle tespit edilmiştir. Öğrencilerin, kütle ve ağırlık kavramları ile bu nicelikleri ölçme aletleri olan eşit kollu terazi ve dinamometre kavramlarının ve bu niceliklerin birimleri olan kilogram ve Newton kavramlarının sıklıkla birbirine karıştırıldığı tespit edilmiştir. Farklılaştırılmış öğretim sonrasında kontrol ve deney gruplarında kavramsal anlamaları gerçekleşirken bu kavram yanılgılarında düşüş tespit edilmiştir. İçerik, süreç ve ürün farklılaştırılmasının yapıldığı deney 2 grubunda kavramsal anlamaların daha fazla olduğu tespit edilmiştir. "Kütle ve Ağırlık İlişkisi" konusunda öğrencilerin, ön test ve son test puanlarında kontrol ve deney gruplarında anlamlı seviyede bir artış tespit edilirken, bu artışın en çok içerik, süreç ve ürün farklılaştırılmasının yapıldığı deney 2 grubunda olduğu gözlemlenmiştir. Farklılaştırılmış öğretim sonucunda deney gruplarında, akademik açıdan gelişim gösterenler ve göstermeyen öğrencilerle yapılan görüşmeler sonucunda genel olarak öğrencilerin farklılaştırılmış öğretimi faydalı ve eğlenceli bulduğu ve diğer derslerde uygulamak istedikleri görülmüştür. 
Fen eğitiminde farklılaştırılmış öğretim ile öğrenciler arası geçmişten gelen akademik başarı farkları azaltılabilir ve kavramsal anlamaları önünde yer alan zorlukları kaldırılabilir. Farklılaştırılmış öğretim denildiğinde akla ilk gelen üst düzey ve özel gereksinimli çocuklar olduğu için, ülkemizde ve yurtdışında özel gereksinimli veya üst düzey çocukların eğitiminde farklılaştırılmış öğretim örneklerine çokça rastlanılmaktadır. Ancak farklılaştırılmış öğretimin bu anlamda normal eğitim yapan ortaokul kurumlarında uygulanması ve sonuçlarının alana kazandırılması da büyük bir önem arz etmektedir. İlgi ve yeteneklerine göre bazen homojen bazen de heterojen gruplar oluşturularak işlenecek farklılaştırılmış ders içeriklerinin fen eğitimindeki etkisinin detaylı incelenmesi alana katkı sağlayabilir.

Abstract:
In this study, it was aimed to examine the effect of differentiated instruction in science education on students' metacognitive awareness, conceptual understanding and academic achievement. At the same time, with this study, it was aimed to determine the students' perspectives on differentiated instruction. The research was carried out using a sequential explanatory mixed design in which quantitative and qualitative data were collected, and after the conclusions and discussions were made, the quantitative findings were supported by the qualitative findings. Quasi-experimental design with pretest-posttest control group was used in the quantitative dimension of the study, and case study method was used in the qualitative dimension. The study was conducted with seventh grade students in a public secondary school in Istanbul in the 2021-2022 academic year. Student interview forms, metacognitive awareness scale, multiple intelligence inventory, open-ended questions and academic achievement test were used as data collection tools. Quantitative data in the study were analyzed using a special statistical program. The data obtained in the qualitative dimension of the study was examined with descriptive analysis, one of the qualitative data analysis. In the experimental application, while the content and process were differentiated in the first experimental group/Experiment-1, product differentiation was made in the second experimental group/Experiment-2 in addition to the content and process differentiation. Differentiated teaching was applied by preparing enriched course contents according to the intelligence areas of the students determined by observation, interview and multiple intelligence inventory.
	No significant change was observed in the students' metacognitive awareness scale scores before and after the application in the control and experimental groups. In the subject of "Mass and Weight Relationship", students' conceptual understanding was determined through open-ended questions and interviews. It has been determined that students often confuse the concepts of mass and weight, the concepts of equal-arm scales and dynamometers, which are measuring instruments for these quantities, and the concepts of kilogram and Newton, which are the units of these quantities. After the differentiated instruction, while the conceptual understandings of the control and experimental groups were realized, these misconceptions decreased. It was determined that conceptual understandings were higher in the experimental group in which content, process and product differentiation were made. While there was a significant increase in the pre-test and post-test scores of the students in the "Mass and Weight Relationship" in the control and experimental groups, it was observed that this increase was mostly in the experimental 2 group, where content, process and product differentiation were made. As a result of the interviews with the students who showed academic improvement and those who did not, in the experimental groups as a result of differentiated instruction, it was seen that the students generally found differentiated instruction useful and enjoyable and they wanted to apply it in other lessons.
	With differentiated instruction in science education, the differences in academic achievement between students from the past can be reduced and the difficulties in their conceptual understanding can be removed. Since the first thing that comes to mind when it comes to differentiated education is high-level and special-needs children, examples of differentiated education are frequently encountered in the education of special-needs or high-level children in our country and abroad. However, it is also of great importance that differentiated education is applied in secondary school institutions that provide normal education in this sense and that its results are brought to the field. A detailed examination of the effect of differentiated course contents to be taught by creating homogeneous and sometimes heterogeneous groups according to their interests and abilities in science education can contribute to the field.