Argümantasyon tabanlı öğretim uygulamaları ile fen bilgisi öğretmen adaylarının sosyobilimsel konulardaki pedagojik alan bilgilerinin değişiminin incelenmesi
Investigation of the changes of pre-service science teachers' pedagogical content knowledge using argumentation based teaching practices in socio-scientific issues
Yazar: KADRİYE BAYRAM
Danışman: PROF. DR. SALİH ATEŞ
Gazi Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Fen Bilgisi Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Aday öğretmenler = Candidate teachers ; Argümantasyon = Argumentation ; Argümantasyon tabanlı bilim öğrenme = Argumentation based science learning ; Fen bilgisi = Science ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Pedagojik alan bilgisi = Pedagogical content knowledge ; Sosyobilimsel konular = Soscioscientific issues ; Öğretim = Teaching ; Öğretim yöntemleri = Teaching methods ; Öğretmenler = Teachers

Özet:
Bu araştırmanın amacı, sosyobilimsel konularda (SBK) gerçekleştirilen argümantasyon tabanlı öğretim uygulamaları ile 4. sınıf fen bilgisi öğretmen adaylarının konuya özgü pedagojik alan bilgilerindeki (PAB) değişimin incelenmesidir. Bu hedef doğrultusunda, İç Anadolu Bölgesi'ndeki bir devlet üniversitesinin Fen Bilgisi öğretmenliği programının 4. sınıfında öğrenim gören 29 öğrenci (K= 26 ve E=3) ile gerçekleştirilen bu araştırma, "müdahale (iç içe gömülü) karma desen" ile yürütülmüştür. Etkileşimli düzeydeki bu karma araştırma deseni, tek grup ön test-son test deneysel desen ve iç içe geçmiş çoklu durum deseni ile gerçekleştirilmiştir. Araştırma kapsamında incelenen PAB, Magnusson, Krajcik ve Borko'nun (1999) fen konularına özgün modelinde yer alan beş PAB bileşenini (fen öğretiminde amaçlar ve hedefler bilgisi, öğrencilerin anlayışlarını anlama bilgisi, öğretim programı, öğretim stratejisi ve değerlendirme bilgisi) temsil etmektedir. Sosyobilimsel konulara uyarlanan bu PAB yapısının niteliği ile düzeyindeki değişimin tespiti için, fen bilimleri öğretim programı öğrenme alanları ile uyumlu hazırlanan farklı veri toplama araçları (sosyobilimsel konulara yönelik pedagojik alan bilgisi belirleme formu: Canlılar ve hayat bağlamı/PABF-SBK-CH, içerik temsil formu/CoRe, sosyobilimsel konulara yönelik PAB temelli gözlem formu, sosyobilimsel konulara yönelik PAB temelli odak grup görüşme formları, yazılı dokümanlar: kart gruplama etkinliği, ders planı) kullanılmıştır. Uygulamanın deneysel deseninde ilk olarak, öğretmen adaylarının mevcut PAB bilgi bileşenlerine ait nitel ve nicel veriler, formların eş zamanlı öntest uygulamaları ile elde edilmiştir. Ardından, öntestlerden elde edilen verilerin açıklanmasına yardımcı olması amacıyla amaçlı seçilen 10 öğretmen adayı ile odak grup görüşmesi gerçekleştirilerek ek nitel veriler elde edilmiştir. Aynı veri toplama süreci, Canlılar ve Hayat bağlamlı sosyobilimsel konulara yönelik argümantasyon tabanlı öğretim uygulamalarının ardından tekrar gerçekleştirilmiştir. Bu öğretim uygulamalarının uzun vadede etkilerini detaylandırmak amacıyla, deneysel müdahale sürecini takiben, amaçlı seçilen altı fen bilgisi öğretmen adayı ile nitel çoklu durum çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu durum çalışmasında altı öğretmen adayından farklı öğrenme alanlarına ait sosyobilimsel konularda mikroöğretim gerçekleştirmeleri istenmiş, gözlem, görüşme ve ders planları ile adayların PAB değişimlerinin uygulamaya yansımaları incelenmiştir. Araştırmanın veri analizi sürecinin deneysel desen aşamasında, formlar ile elde edilen nitel veriler, hazırlanan analitik rubriklerle nicelleştirilmiştir. Nicel verilerin analizinde, betimsel istatistik (yüzde, frekans) kullanılmış, her bir PAB bileşenine ait standartlaştırılmış puanların tek grup öntest-sontest karşılaştırması için SPSS programı ile parametrik test varsayımlarının sağlandığı bağımlı gruplarda t-testi gerçekleştirilmiştir. Nitel verilerin analizinde ise, betimsel, içerik ve sürekli karşılaştırmalı analiz yaklaşımları ve NVivo 12 Programı kullanılmış, verilerin analiz modelleri elde edilmiştir. Araştırmanın geçerlik ve güvenirliği, pilot çalışma, doğrudan alıntı örnekleri ve uzman görüşleri doğrultusunda alınan dış ve iç kontroller ile sağlanmıştır. Verilerin analizi neticesinde adayların SBK'ya yönelik mevcut en yüksek yeterlik düzeyinde öğretim stratejileri bilgisine, en düşük ise öğretim programı ve değerlendirme bilgisine sahip oldukları belirlenmiştir. Argümantasyon tabanlı öğretim uygulamalarının, öğretmen adaylarının sosyobilimsel konulara özgü PAB puanlarının ortalamasını anlamlı düzeyde artırdığı tespit edilmiştir. PAB alt bileşenlerine ait puan düzeylerindeki farklı oranlarda, istatistiksel anlamlı ve yüksek düzeydeki artışın argümantasyon uygulamalarından kaynaklandığı, en yüksek artışın ise değerlendirme ve öğretim programı bilgisi üzerinde meydana geldiği, farklı veri türlerinin birbirini detaylandırarak açıkladığı sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca, başlangıçta öğretmen adaylarının argümantasyon odaklı yönelimlerden emin olmadıkları tespit edilirken, argümantasyon tabanlı öğretim uygulamaları sonrasında argümantasyon odaklı, sorgulayıcı ve probleme dayalı yönelimler temalarında kendilerini birden fazla SBK öğretim türü ile bağdaştırdıkları dikkat çekmiştir. Araştırma kapsamında geçerli ve güvenilir nitelikte yeni veri toplama ve değerlendirme araçlarının, argümantasyon tabanlı öğretim modüllerinin geliştirilmesi/uyarlanması, SBK'ya özgü PAB yapısı ile bileşenlerindeki gelişimin somut olarak derinlemesine belirlenmesi yönüyle bu araştırmanın alanyazına katkı sağlayacağı öngörülmektedir. Bu bağlamda, araştırma sonuçları ile alanyazındaki PAB çalışmaları karşılaştırılarak, alan eğitimi uygulayıcılarına ve araştırmacılara öneriler sunulmuştur.
Anahtar Kelimeler: Pedagojik Alan Bilgisi (PAB), Argümantasyon Tabanlı Öğretim, Sosyobilimsel Konular, Karma Yöntem, Müdahale (İç İçe Gömülü) Karma Araştırma Deseni, Fen Bilgisi Öğretmen Adayları.

Abstract:
The purpose of this study is to review the changes of 4th year pre-service science teachers' subject-specific pedagogical content knowledge (PCK) using argumentation based teaching applications in socio-scientific issues (SSI). In line with this aim, the research was conducted with embedded mixed design with 29 students (F=29 and M=3) at senior year of Science Education Department at a public university in Central Anatolian Region of Turkey. The interactive mixed method research design is comprised of single group pre-test post-test experimental design and embedded multiple case study design. The PCK reviewed in scope of the research represents the five PCK components (orientation to teaching science: knowledge of goals and purposes of science teaching, knowledge of students' understanding of science, knowledge of science curricula, instructional strategies and assessment of scientific literacy) as listed in science teaching model by Magnusson, Krajcik and Borko (1999). To determine the change on the structural quality and level of the PCK adapted to socio-scientific issues, various data collection tools prepared in accordance with science teaching curriculum learning areas were used (assessment form of pedagogical content knowledge in socio-scientific issues: Living Things and Life context/PCKF-SSI-LL, content representation form/CoRe, PCK based observation and focus group interview forms towards socio-scientific issues, written documentation: card sorting activity, lesson plan). In experimental design of the study, firstly, qualitative and quantitative data pertaining to existing PCK components of pre-service science teachers were collected through simultaneous execution of pre-tests. Subsequently, additional qualitative data was obtained by means of focus group interview with 10 pre-service science teachers deliberately selected in order to explain the PCK data gathered from these pre-test documents. The same data collection process was repeated following argumentation based teaching on socio-scientific issues in the context of Living Things and Life. In order to elaborate the long term effects of these instructional applications, following the experimental intervention process, qualitative multiple case study was carried out with purposive sampling chosen six pre-service science teachers. In this case study, six teacher candidates were requested to deliver micro-teaching of socio-scientific issues in various learning areas, and the reflections of the changes in PCK of candidates onto their teaching were reviewed by means of observation, interviews and lesson plans. During experimental design phase of the data analysis of the research, qualitative data collected via forms were quantified using analytic rubrics that were developed. In analysis of quantitative data, descriptive statistics (percentage, frequency) were used and dependent t-test was carried out with SPSS software meeting parametric test assumptions for a single group pretest-posttest comparison of standardized scores of each PCK component. The analysis of qualitative data was carried out using descriptive, content, continuous comparative analysis approaches and NVivo 12 qualitative analysis software and so data analysis models were reached. The validity and reliability of the study were achieved by means of a pilot study, direct citation samples, external and internal controls in line with expert opinions. As a result of data analysis, it was determined that pre-service science teachers currently had the highest competency level of PCK in teaching strategies and lowest levels of PCK in teaching curriculum and assessment knowledge. It was determined that argumentation based teaching significantly increases the average scores of pre-service science teachers' PCK in socio-scientific issues. In various score ratings of sub-components of PCK, it was concluded that the statistically significant and high levels of increase stem from argumentation applications, while the highest increases occur in knowledge of assessment and teaching curriculum, and that various data types clarify one another in detail. Moreover, while it was determined pre-service science teachers were initially not sure of argumentation based orientations, it is worth noting that following argumentation based teaching sessions they associated themselves with more than one SSI teaching types as argumentation based, inquiry and problem based orientations. It is assumed that this study contributes to the literature as it newly developed/adapted valid and reliable data collection and assessment tools, and argumentation based teaching modules, and that it thoroughly identified the concrete improvement in SSI-oriented PCK structure and its components. In this regard, suggestions have been presented to field education practitioners and researchers by comparing research findings with other PCK studies found in literature.
Keywords:Pedagogical Content Knowledge (PCK), Argumentation Based Teaching, Socioscientific Issues, Mixed Method Research, Embedded Design, Pre-Service Science Teachers.