Üstkavramsal faaliyetlerle zenginleştirilmiş argümantasyona dayalı öğretimin fen bilgisi öğretmen adaylarının basit elektrik devreleri konusundaki kavramsal anlamaları üzerine etkisinin epistemolojik inanç düzeylerine göre incelenmesi
Investigation of the effect of argumentation-based instructions enhanced with metaconceptional activities on pre-service science teachers' conceptual understanding of simple electric circuits according to levels of epistemological beliefs
Yazar: SEDA ALTUNSOY OKVURAN
Danışman: PROF. DR. NEJLA YÜRÜK
Gazi Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Argümantasyon = Argumentation ; Elektrik devreleri = Electric circuits ; Epistemolojik inançlar = Epistemological beliefs ; Fen bilgisi öğretimi = Science teaching ; Üstbiliş = Metacognitive ; Üstbilişsel düşünme = Metacognitive thinking

Özet:
Bu araştırmanın amacı, üstkavramsal faaliyetlerle zenginleştirilmiş argümantasyona dayalı öğretimin, yalnızca argümantasyona dayalı öğretim ve geleneksel öğretimle karşılaştırıldığında, fen bilgisi öğretmen adaylarının basit elektrik devreleri konusundaki kavramsal anlamaları üzerindeki etkisini epistemolojik inanç düzeyleri bakımından ortaya koymaktır. Araştırmanın katılımcılarını Türkiye'de bir devlet üniversitesinde öğrenim gören 74, 3.sınıf fen bilgisi öğretmen adayı oluşturmaktadır. Araştırma, nicel ve nitel araştırma yöntemlerinin bir arada kullanıldığı bir karma yöntem araştırmasıdır. Araştırmanın nicel aşaması ön test-son test kontrol gruplu yarı deneysel desene uygun olarak yürütülmüştür. Araştırmada geleneksel öğretimle derslerin işlendiği fen bilgisi öğretmen adayları "Kontrol" grubu, yalnızca argümantasyona (YA) dayalı öğretimin uygulandığı fen bilgisi öğretmen adayları "Deney I" grubu ve üstkavramsal faaliyetlerle zenginleştirilmiş argümantasyona (ÜFZA) dayalı öğretimin uygulandığı fen bilgisi öğretmen adayları ise "Deney-II" grubu olarak belirlenmiştir. Araştırmada veri toplama araçları olarak "Basit Elektrik Devreleri Tanı Testi (3 Aşamalı) (BEDTT)", "Epistemolojik İnançlar Ölçeği (EİÖ)" ve basit elektrik devreleriyle ilgili yarı yapılandırılmış görüşme formları uygulanmıştır. Farklı öğretim yöntemleriyle derslerin yürütüldüğü fen bilgisi öğretmen adaylarına EİÖ, öğretim uygulamalarına geçilmeden önce öntest ve öğretim uygulamalarının sonrasında sontest olarak, BEDTT ise öntest, sontest ve öğretim uygulamalarından 3 ay sonra kalıcılık testi olarak uygulanmıştır. Araştırmanın nitel aşaması durum (örnek olay) çalışmasına uygun olarak yürütülmüştür. Araştırmanın nitel aşamasında ise katılımcılar maksimum çeşitlilik örneklemesi ile seçilmiştir. Belirli kriterlere göre seçilen toplam 17 öğretmen adayı ile öğretim uygulamalarından önce ve sonra basit elektrik devreleri konusuyla ilgili yarı yapılandırılmış görüşmeler yapılmıştır. Elde edilen nicel verilerin analizinde ilişkisiz ölçümler için tek faktörlü ANOVA ile tekrarlı ölçümler için tek faktörlü ANOVA kullanılmıştır. Nitel verilerin analizinde ise içerik analizine başvurulmuştur. Nicel bulgulara göre, ÜFZA dayalı öğretim ve YA dayalı öğretimin uygulandığı öğretmen adaylarının geleneksel öğretimin uygulandığı öğretmen adaylarına göre kavramsal anlamalarında daha fazla gelişim kaydettikleri görülmüştür. ÜFZA dayalı öğretimin uygulandığı öğretmen adaylarının da YA dayalı öğretimin uygulandığı öğretmen adaylarına göre kavramsal anlamalarındaki değişimin daha olumlu olduğu sonucuna varılmıştır. ÜFZA dayalı öğretimin uygulandığı öğretmen adayları öğretim uygulamalarından hemen sonraki kavramsal anlama durumunu öğretim uygulamalarından 3 ay sonra sürdüremese de kalıcılık testi puan ortalaması geleneksel öğretim grubunun puan ortalamasından anlamlı düzeyde yüksektir. Ancak YA dayalı öğretimin uygulandığı öğretmen adayları ile geleneksel öğretimin uygulandığı öğretmen adaylarının kalıcılık testi puan ortalamaları arasında anlamlı düzeyde bir fark bulunamamıştır. Öğretmen adaylarının kavramsal anlamaları epistemolojik inanç düzeylerine göre incelendiğinde ÜFZA ve YA dayalı öğretim yöntemlerinin uygulandığı öğretmen adaylarının epistemolojik inanç düzeyi arttıkça bu öğretim yöntemlerinden sağladıkları yararın da arttığı ancak geleneksel öğretimle derslerin işlendiği öğretmen adaylarının sahip oldukları epistemolojik inanç seviyesi arttıkça öğretim yönteminden sağladıkları yararın az da olsa düşüş gösterdiği anlaşılmaktadır. Ayrıca ÜFZA ve YA dayalı öğretim yöntemlerinin uygulandığı yüksek epistemolojik inanç düzeyindeki öğretmen adaylarının kavramsal anlamalarının daha fazla gelişim gösterdiği, düşük epistemolojik inanç seviyesindeki öğretmen adaylarının da farklı öğretim yöntemlerinden sağladıkları yararların farklılaşmadığı açığa çıkmıştır. Görüşme yapılan öğretmen adaylarına ait nitel bulgulara göre ise ÜFZA ve YA dayalı öğretim yöntemlerinin uygulandığı öğretmen adaylarının kavramsal anlamalarındaki değişimin epistemolojik inançlarına bağlı olduğuna dair bir sonuç çıkarılamamıştır. Geleneksel öğretimle derslerin işlendiği öğretmen adaylarının ise epistemolojik inanç seviyesi yükseldikçe kavramsal anlamalarındaki değişimin daha olumsuz olduğu sonucuna varılmıştır. Bu öğretmen adaylarından elde edilen nicel bulgulara göre, ÜFZA dayalı öğretim uygulanan öğretmen adaylarının epistemolojik inanç düzeyleri arttıkça öntestten sonteste kavramsal gelişimlerinin arttığı, ancak YA dayalı öğretim ile geleneksel öğretim uygulanan öğretmen adaylarının kavramsal gelişimlerinin epistemolojik inanç düzeylerine göre artış göstermediği görülmüştür. Bu anlamda araştırmanın nicel ve nitel sonuçlarının uyumlu olmadığı açığa çıkmıştır. Bunun yanında görüşme yapılan öğretmen adaylarının EİÖ öntestinden sontestine epistemolojik inanç profillerinde de bazı değişimler olduğu görülmüştür. Ayrıca yarı-yapılandırılmış görüşmelerin sonucunda öğretmen adaylarının BEDTT ile açığa çıkmayan ve literatürde rastlanmayan bazı alternatif kavramlara da sahip oldukları sonucuna varılmıştır.

Abstract:
The purpose of this study is to investigate the effect of argumentation-based teaching enriched with metaconceptual activities, as compared only argumentation-based teaching and traditional teaching, on preservice science teachers' conceptual understanding of simple electrical circuits in terms of their epistemological belief levels. The participants of the study consist of 74, 3rd-grade preservice science teachers studying at a state university in Turkey. The research is a mixed method research in which quantitative and qualitative research methods are used in combination. The quantitative part of the research was carried out in accordance with the quasi-experimental design with the pretest-posttest control group. In the research, the participants were divided into three groups: the "Control" group, where traditional teaching methods were used; the "Experiment I" group, where only argumentation-based teaching (OA) was implemented; and the "Experiment II" group, where teaching based on argumentation enriched with metaconceptual activities (AEMA) was implemented. The data collection instruments used in the study include the "Simple Electrical Circuits Diagnostic Test (3-Tier) (SECDT)", "Epistemological Beliefs Scale (EBS)" and semi-structured interview forms about simple electrical circuits. EBS was applied to the preservice science teachers who were taught with different teaching methods as a pretest and posttest before and after the teaching practices, while SECDT was applied as a pretest, posttest, and retention test 3 months after the teaching practices. The qualitative part of the research was conducted in line with a case study. The participants were selected through maximum variation sampling. Semi-structured interviews were conducted with a total of 17 preservice science teachers, selected based on specific criteria, both before and after the teaching practices, regarding the topic of simple electric circuits. For the analysis of the quantitative data, one-way between-groups ANOVA and one-way repeated measures ANOVA were used. Content analysis was employed in the analysis of qualitative data. According to the quantitative findings, preservice science teachers who were instructed by the argumentation-based teaching methods demonstrate more development in their conceptual understanding than those who were instructed by traditional teaching It is also found that the change in conceptual understanding of the preservice science teachers who received AEMA-based teaching was more positive compared to the preservice science teachers who received OA-based teaching. Although preservice science teachers who received AEMA-based teaching could not sustain their immediate conceptual understanding after the teaching practices until the retention test three months later, their retention test mean score was significantly higher than those who were instructed by traditional teaching. However, no significant difference was found between the retention test mean score of the preservice science teachers who were instructed by OA-based teaching and those who received traditional teaching. When the conceptual understanding of the preservice science teachers was examined in relation to their levels of epistemological beliefs, it was observed that as the levels of epistemological beliefs increased among the preservice science teachers who were instructed using argumentation-based teaching methods, they benefited more from these teaching methods. However, as the epistemological belief level of the preservice science teachers who were taught with traditional teaching increased, the benefit they gained from the teaching method decreased, albeit slightly. Moreover, it was revealed that the conceptual understanding of preservice teachers with high epistemological belief level who received argumentation-based teaching methods demonstrated greater development, while the benefits obtained from different teaching methods did not vary significantly among preservice science teachers with low epistemological belief levels. With respect to the qualitative findings, it is inconclusive whether the change in the conceptual understanding of the preservice science teachers who received argumentation-based teaching methods depends on their epistemological belief levels. On the other hand, as the epistemological belief levels of the preservice science teachers who were taught using traditional teaching methods increased, the changes in their conceptual understanding became more negative. According to the quantitative findings obtained from these preservice teachers, it was observed that as the epistemological belief levels of the preservice teachers who were instructed by AEMA-based teaching increased, their conceptual development from the pretest to the posttest also increased. However, the conceptual development of the preservice teachers who were instructed by OA-based teaching and the traditional teaching did not increase in accordance with their epistemological belief levels. Therefore, it is revealed that the quantitative and qualitative results of the study are not compatible. Also, there were some changes in the epistemological belief profiles of the interviewed preservice teachers from the pre-test to the post-test of EBS. Furthermore, through the semi-structured interviews, it was concluded that preservice science teachers possessed some alternative concepts that were not revealed by SECDT and were not encountered in the literature.