Ortaokul öğrencilerinin uzay kirliliği kavramına yönelik bilişsel yapılarının ve zihinsel modellerinin belirlenmesi
Determining of secondary school students'cognivite structures and mental models regarding the concept of space debris
Yazar: ALEYNA KÖSE
Danışman: PROF. DR. ŞENDİL CAN
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training

Özet:
Uzay kirliliği kavramı, Sputnik 1 ile başlayan 67 yıllık uzun bir yolculuğu anlatmaktadır. Uzayda meydana gelen çarpışma, patlama, işlevsizleşme gibi olaylar sonucu oluşan bir kirlenmeyi anlatmaktadır. Uzay kirliliğini var eden etmenler işlevini yitirmiş uydular, pul pul dökülen boya parçaları, astronot atıkları, çarpışmalar sonucu saçılmış birbirinden farklı boyutlarda bir sürü parçacık ve uzay araçlarından düşen cıvata şeklinde sıralanmaktadır. Uzay kirliliği ile ilgili ilk görüşü NASA çalışanı Donald Kessler ortaya atmıştır. Kessler uzayda dolaşan bu parçacıkların zamanla bulundukları yörüngede birbirleriyle çarpışma ihtimallerinin çok daha artacağından ve yeni bir uzay aracı gönderilmese dahi olan parçacıkların çok büyük bir tehlike yaratacağından bahsetmiştir. Ülkeler kirliliği temizlemek için girişimlerde bulunmuşlar fakat bu girişimlerin başarısız olması ile uzun süre ara verilmiştir. Uzay kirliliği günümüzde haberlerde, televizyonlarda ve sosyal medyada daha rastlanılır hale gelmiş bulunmaktadır. Türkiye'nin uzay macerası ile toplumun daha fazla ilgisini çeken uzay ve uzaydaki hareketlilik yapılan çalışmalara da yansımaktadır. İnsanoğlu var olduğu andan itibaren gökyüzünü ve gök cisimlerini merak etmiştir. Geçmiş zamanlarda Güneş ve Ay'ın hareketlerini gözlemleyerek çıkarımlarda bulunmuş ve günlük hayatlarında kolaylık sağlayacak icatlar ortaya çıkarmışlardır. Hala bugün gökyüzü insanlara gizemli gelmektedir. Fen bilimleri dersi öğretim programlarında var olan astronomi konuları da öğrencilerin meraklarını ve ilgilerini güdüleme niteliği taşımaktadır. Bu nedenle 2018 öğretim programı ile astronomi konularını içeren Dünya ve Evren konu alanı son ünitelerden ilk ünitelere alınmıştır. Dünya ve Evren konu alanı incelendiğinde 7.sınıf düzeyinde ilk kez "uzay kirliliği" kavramına değinildiği dikkat çekmektedir. Bu kavram güncel ve disiplinler arası etkileşimi yüksek bir kavramdır. Bu nedenle araştırma konusu olarak uzay kirliliği kavramı seçilmiştir. Bu çalışmanın amacı ortaokul öğrencilerinin uzay kirliliğine yönelik bilişsel yapılarının ve zihinsel modellerinin belirlenmesidir. Çalışmanın örneklemini İstanbul ili Bağcılar ve Bahçelievler ilçelerinde bulunan iki devlet ortaokulunda öğrenim gören toplam 300, yedinci sınıf öğrencisi oluşturmaktadır. Çalışmada veri toplama aracı olarak zihinsel model belirleme ve kelime ilişkilendirme testi kullanılmıştır. Kullanılan veri toplama araçları araştırmacı tarafından uzman görüşü alınarak geliştirilmiştir. Zihinsel model belirleme testinde öğrencilere görselleme ve betimleme yapabilecekleri sorular sorulmuş ve cevapları benzerlikleri göz önünde bulundurularak kategorize edilmiştir. Zihinsel modellerin analizinde öğrencilerin betimleme ve görselleme durumları beraber değerlendirilmiş, alanyazında örneği bulunan bilimsel, sentez ve ilkel model olmak üzere sınıflandırılmıştır. Kelime ilişkilendirme testinde 5 anahtar kavram (uydu, uzay kirliliği, roket, astronot atıkları, uzay teknolojileri) bulunmaktadır. Kelime ilişkilendirme testi analiz edilirken her bir anahtar kavram için verilen cevapların frekans tablosu oluşturulmuş ve kesme noktası tekniği kullanılarak kavram ağı oluşturulmuştur. Kesme noktası belirlenirken en yüksek frekans referans alınıp 3-5 değer aşağısı ilk kesme noktası olarak belirlenmiş ve ardından araştırmacı tarafından belirlenen aralıkta aşağı çekilmiştir. Tüm kavramlar dışarıda kalıncaya kadar bu işleme devam edilmiştir. Çalışma sonucunda öğrencilerin uzay kirliliği kavramını çoğunlukla çöp, uydu parçası, teknolojik atık, uydu, uzay mekiği kavramları ile ilişkilendirdikleri belirlenmiştir. Öğrencilerin zihinsel modelleri %67.6 oranında bilimsel model olarak tespit edilmiştir.

Abstract:
The concept of space pollution covers a long journey of 67 years, starting with Sputnik 1. It refers to pollution that comes into being as a result of events such as collisions, explosions, and malfunctions that occur in space. The factors that cause space pollution are listed as defunct satellites, flaking paint chips, astronaut waste, many particles of different sizes scattered as a result of collisions, and bolts falling from spacecrafts. The first idea about space pollution was put forward by Donald Kessler, who is an employee in NASA. Kessler mentioned that the probability of these particles travelling in space colliding with each other in their orbits will increase over time, and that even if a new spacecraft is not sent, the particles that do exist will pose a great danger. Countries made attempts to clean up pollution, but these attempts were interrupted for a long time after they had failed. Nowadays, space pollution has become more common in the news, television and social media. Space and mobility in space, which have attracted more attention of the society with Turkey's space adventure, are also reflected in the studies carried out. Human beings have been curious about the sky and celestial bodies since the moment they existed. In the past, people made inferences by observing the movements of the Sun and the Moon and created inventions that would make their daily lives easier. The sky still seems mysterious to people today. Astronomy topics in science curriculum also further foster students' curiosity and interest. For this reason, with the 2018 Science Curriculum, the subject area of Earth and Universe, which includes astronomy subjects, was moved from the last units to the first units. When the subject area of Earth and Universe is examined, it is seen that the concept of "space pollution" is covered for the first time at the 7th-grade level. This concept is current and includes high interaction between disciplines. For this reason, the concept of space pollution was chosen as the subject of the current study. The purpose of the current study is to determine the cognitive structures and mental models of middle school students about space pollution. The sample of the study consists of a total of 300 seventh grade students attending two public middle schools in Bağcılar and Bahçelievler districts of Istanbul. The Mental Model Identification Test and the Word Association Test were used as data collection tools in the study. The data collection tools used in the current study were developed by the researcher by seeking expert opinions. In the mental model identification test, students were asked questions that would allow them to visualize and describe, and their answers were categorized considering their similarities. In the analysis of mental models, students' descriptions and visualizations were evaluated together and classified as scientific, synthesis and primitive models, which have examples in the literature. There are 5 key concepts in the word association test (satellite, space pollution, rocket, astronaut waste, space technologies). While analyzing the results of the word association test, a frequency table of the answers given for each key concept was created and a concept network was created using the cut-off point technique. When determining the cut-off point, the highest frequency was taken as a reference and 3-5 values below it were determined as the first cut-off point, and then it was lowered within the range determined by the researcher. This process continued until all the concepts were excluded. As a result of the study, it was determined that students mostly associated the concept of space pollution with the concepts of garbage, satellite parts, technological waste, satellite and space shuttle. Students' mental models were determined to be scientific models at a rate of 67.6%. On the other hand, it was concluded that some students had misconceptions regarding the concept of space pollution. When students' descriptions and visualizations were examined, it was seen that these students created themes such as environmental pollution, global warming, and extinction. In addition, it was determined that students with misconceptions defined the key concept of space pollution as global warming, environmental pollution, and extinction in the Word Association Test.