Argümantasyona ve modelleme ile argümantasyona dayalı öğretimin kavramsal değişim ve argüman kalitesi açısından karşılaştırılması
Comparison of argumentation and modeling with argumentation-based teaching in terms of conceptual change and argument quality
Yazar: ARZU ARSLAN BUYRUK
Danışman: PROF. DR. FERAL BEKİROĞLU
Marmara Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fizik Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Argümantasyon = Argumentation ; Argümantasyon tabanlı bilim öğrenme = Argumentation based science learning ; Fizik = Physics ; Fizik eğitimi = Physics education ; Kavramsal değişim = Conceptual change ; Modelleme = Modelling ; Öğretim = Teaching ; Öğretim yöntemleri = Teaching methods

Özet:
Bu tez çalışması doğal bir sınıf ortamında farklı bir argümantasyon teorisinin uygulanması, farklı bir argüman analiz çerçevesini ve modellemenin argümantasyonda etkisini vurgulaması ve su dalgaları fizik konusunu ele alması nedeniyle özgün özellikler göstermektedir.  
Bu çalışmanın amacı pragma-dialektik argümantasyon teorisini fizik eğitimine uyarlayarak "Sadece Argümantasyon" (SA) ve "Modelleme ile Argümantasyon" (MA) ortamlarında lise öğrencilerinin su dalgaları konusundaki kavramsal değişimlerini ve argüman kalitelerini inceleyerek iki ortamın derinlemesine karşılaştırmasını yapmaktır. Ayrıca argümantasyon ve modelleme konusunda öğrencilerin görüşlerini ortaya çıkarmaktır. 
Bu çalışma ileri düzey karma desenlerden karma yöntemler deneysel araştırması tasarımı ile gerçekleştirilmiştir. Çalışma grubunu bir Anadolu Lisesi'nin 10. sınıfındaki öğrenciler oluşturmaktadır. Rastgele ayrılan sınıflardan birinde "Modelleme ile Argümantasyon (MA)" etkinlikleri yaptırılırken diğerinde "Sadece Argümantasyon (SA)" etkinlikleri 10. Sınıf lise konularına uygun şekilde yaptırılmıştır. Çalışma 13 hafta sürmüştür. Pragma-dialektik argümantasyon teorisinin dışsallaştırma, sosyalleştirme, işlevselleştirme ve diyalektikten oluşan 4 temel öncülün içerdiği durum ve eylemlere göre argümantasyon aşamaları (açılış, yüzleşme, argümantasyon ve kapanış-uzlaşma) fizik dersine uyarlanmıştır. MA grubunda bu aşamalara modelleme süreçleri de entegre edilmiştir (model oluşturma-model sunma-model değerlendirme-model revize etme). 
Öğrencilere su dalgası argümantasyon etkinlikleri yaptırılmıştır. Veri toplama aracı olarak geliştirilen su dalgası kavramsal ölçme soruları, su dalgası konusundaki yazılı argümanları ve MA Grubunun modelleri kullanılmıştır. Veri analizleri için model kalitesi rubriği, kavram rubriği ve model kalite rubriği bu araştırmada geliştirilmiştir. 
Araştırmanın bulguları su dalgaları konusundaki kavram yanılgılarını ortaya çıkartmıştır. İki grup arasındaki kavramsal değişim, argüman kalitesi, argüman şeması ve argüman yapısı açısından karşılaştırıldığında sonuçlar MA grubu lehine olmuştur. Modelleme argümantasyon sürecindeki eylemsel ve kanıta dayalı yönleri aktifleştiren önemli bir süreç olmuştur. Argüman şeması olarak modelleme yaptırılan grubunun daha rasyonel şemalara göre argüman oluşturduğu görülmüştür. Öğrencilerin model ve argüman kalitesine ilişkin uyumluluk durumları ve nedenleri de bulgular ve tartışmada açıklanmıştır. Öğrenciler yüksek kalitede argüman oluşturabilirken, aynı şekilde yüksek kalitede model üretmede zorlanmışlardır. Yüksek kalitede model üretebilen öğrenciler yüksek kalitede argüman oluştururken, yüksek kalitede argüman üreten her öğrenci yüksek kalitede model oluşturamamıştır. Modellemenin argümantasyon sürecini ve kavramsal değişimi destekleyen bir uygulama olduğu sonucuna varılmıştır. 
SA grubundaki öğrenciler argümantasyon sürecini faydalı ve eğlenceli bulurken, MA grubundaki öğrenciler kendi süreçlerini öğretici ve düşünmeyi sağlayan bir süreç olarak görmüştür, modelleme süreci ile ilgili görüşler ise daha çok düşünce temalarında ve model çizmenin zor olduğu şeklinde olmuştur.

Anahtar Kelimeler: Modelleme, Argümantasyon, Pragma-dialektik Teori, Kavramsal Değişim, Su dalgaları, Karma Yöntemler Deneysel Araştırma, Fizik Öğretimi.

Abstract:
This research shows the application of pragma-dialectical argumentation theory in a natural classroom setting. This study highlights the effect of modeling on argumentation and is one of the few studies on water waves. In addition, a new argument analysis framework has been developed according to the pragma-dialectical argumentation theory. Because of this, it shows original features.
The aim of this study is to adapt the pragma-dialectical argumentation theory to physics education and to make an in-depth comparison of the two environments by examining the conceptual changes and argument quality of high school students on water waves in the "Argumentation Only" (SA) and "Argumentation with Modeling" (MA) environments. It is also to reveal students' views on argumentation and modeling.
This study was carried out with a mixed method experimental research design, which is one of the advanced mixed designs. The study group consists of students in the 10th grade of an Anatolian High School. In one of the randomly allocated classes, "Argumentation with Modeling (MA)" activities were carried out, while in the other "Argumentation Only (SA)" activities were carried out in accordance with the 10th-grade high school subjects. The study lasted 13 weeks. Argumentation stages (opening, confrontation, argumentation ,and closing-reconciliation) according to the situations and actions included in the 4 basic premises of the pragma-dialectical argumentation theory, consisting of externalization, socialization, functionalization, and dialectic, were adapted to the physics course. In the MA group, modeling processes were also integrated into these stages (model creation-model presentation-model evaluation-model revision).
Water wave argumentation activities were made for the students. Conceptual measurement questions of water waves, written arguments about water waves and models of MA Group were used as a data collection tools. Model quality rubric, concept r,ubric and model quality rubric were developed in this study for data analysis.
The findings of the research revealed misconceptions about water waves. When the conceptual change between the two groups was compared in terms of argument quality, argument scheme and, argument structure, the results were in favor of the MA group. Modeling has been an important process that activates the operational and evidence-based aspects of the argumentation process. It was observed that the group that had modeling as an argument scheme formed arguments according to more rational schemes. Students' compatibility status and reasons for model and argument quality were also explained in the findings and discussion. While the students were able to create high-quality arguments, they also had difficulties in producing high-quality models. While students who can produce high-quality models create high-quality arguments, not every student who produces high-quality arguments can create high-quality models. It was concluded that modeling is an application that supports the argumentation process and conceptual change.
While the students in the SA group found the argumentation process useful and entertaining, the students in the MA group saw their own processes as an instructive and thought-provoking process, while the views on the modeling process were mostly on the themes of thought and that it was difficult to draw a model.

Keywords: Modeling, Argumentation, Pragma-dialectical Theory, Conceptual Change, Water waves, Mixed Methods Experimental Research, Physics Teaching.