Fen bilgisi öğretmen adaylarının analitik kimya dersindeki matematiksel işlem hataları ve matematiği kullanmalarına yönelik öz yeterlik düzeyleri
Self-efficacy levels of preservice science teachers about mathematical processing errors and their use of mathematics in analytical chemistry
Yazar: KÜBRA AYYILDIZ
Danışman: PROF. DR. ERDAL CANPOLAT
Fırat Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Aday öğretmenler = Candidate teachers ; Analitik kimya = Analytical chemistry ; Analitik psikoloji = Analytical psychology ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Fen bilgisi öğretimi = Science teaching ; Matematik = Mathematics ; Öz yeterlilik = Self-efficacy ; İşlem hataları = Operational error

Özet:
Bu çalışmanın amacı, fen bilgisi öğretmen adaylarının analitik kimya dersindeki matematiksel işlem hataları ile kimyada matematiği kullanmalarına yönelik öz yeterlik düzeyleri arasındaki ilişkiyi ortaya çıkarmaktır. Çalışmada, karma araştırma desenlerinden birleştirme (çeşitleme) deseni kullanılmıştır. Çalışma grubunu, 2018-2020 akademik yılında Fırat Üniversitesi Eğitim Fakültesi Fen Bilgisi Eğitimi Anabilim Dalında öğrenim gören 176 öğretmen adayı oluşturmaktadır. Çalışmada, araştırmacılar tarafından geliştirilen iki farklı veri toplama aracı kullanılmıştır. Bunlardan ilki, "Analitik Kimyada Matematiğin Kullanımına Yönelik Başarı Testi (AKMKYBT)" dir. 7 açık uçlu sorudan oluşan başarı testi, araştırmaya katılan öğrencilerin analitik kimya dersindeki matematiksel işlem hatalarını belirlemek için uzman görüşleri alınarak hazırlanmıştır. Öğrencilerin sorulara vermiş oldukları cevaplardan hata puanları ve başarı puanları hesaplanmıştır. İkinci veri toplama aracı olarak da "Kimyada Matematiğin Kullanımına Yönelik Öz Yeterlik Ölçeği (KMKYÖYÖ)" kullanılmıştır. Ölçeğin geliştirilmesi aşamasında; literatür taraması, madde havuzunun oluşturulması, uzman görüşlerinin alınması, ölçeğin taslak uygulaması, ölçeğin geçerlik-güvenirlik çalışmaları yapılmıştır. Ölçeğin faktör yapısını ortaya çıkarmak için Açımlayıcı Faktör Analizi (AFA) uygulanmıştır. Ölçeğin örneklem uygunluğu değerini gösteren Kaiser-Meyer-Olkin (KMO) değeri .777 ve Bartlett's testi sonuçları p<.000 düzeyine göre anlamlı bulunmuştur. Faktör analizi sonucunda toplam varyansın %67.705'ni açıklayan 13 madde ve 3 alt boyuttan oluşan bir ölçme aracı geliştirilmiştir. Ölçeğin Cronbach Alpha güvenirlik katsayısı .883 olarak bulunmuştur. Ölçeğin geçerli ve güvenilir olmasından dolayı kullanılması uygun görülmüştür. Öğretmen adaylarının ölçeğe vermiş oldukları cevaplardan ölçek puanları hesaplanmıştır.
Verilerin analizinde SPSS-21.0 kullanılmıştır. Başarı, hata ve ölçek puanlarının analizleri için içerik ve korelasyon analizinden yararlanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, fen bilgisi öğretmen adaylarının başarı testine verdikleri cevaplardan 18 farklı hata türü tespit edilmiştir. Bu hata türleri; işlemsel hatalar, çözüm yolundan kaynaklanan hatalar, bilgi eksikliği hataları ve anlaşılmama olmak üzere 4 kategoriye ayrılmıştır. Korelasyon analizi sonuçları, hata puanları ile başarı testi puanları arasında negatif ve yüksek düzeyde (r= -.867); ölçek puanları ile hata puanları arasında negatif ve orta düzeyde (r= -.726); başarı testi puanları ile ölçek puanları arasında pozitif ve yüksek düzeyde (r= .850) bir ilişki olduğunu göstermiştir. Fen bilgisi öğretmen adaylarının, başarı testi sonuçlarına göre; matematiksel işlem hatalarına sahip oldukları gözlenmiştir. Ölçek puanı ortalamalarına göre; öz yeterliklerinin orta düzeyde olduğu belirlenmiştir. Korelasyon analizi sonuçlarına göre; hata puanları arttıkça başarı ve ölçek puanlarının azaldığı tespit edilmiştir.

Abstract:
The aim of this study is to reveal the relationship between pre-service science teachers' mathematical operation errors in the analytical chemistry course with their self-efficacy levels in using mathematics in chemistry. In the study, one of the mixed research designs, combining (diversification) pattern was used. The study group consists of 176 prospective teachers studying at Fırat University, Faculty of Education, Department of Science Education in the 2018-2020 academic year. In the study, two different data collection tools developed by the researchers were used. The first of these is the "Achievement Test for Using Mathematics in Analytical Chemistry". The achievement test, consisting of 7 open-ended questions, was prepared by taking expert opinions to determine the mathematical operation errors in the analytical chemistry course of the students participating in the study. Error scores and success scores were calculated from the answers given by the students to the questions. The "Self-Efficacy Scale for the Use of Mathematics in Chemistry" was used as the second data collection tool. At the stage of developing the scale; The literature review, creating an item pool, obtaining expert opinions, draft application of the scale and validity-reliability studies of the scale were carried out. Exploratory Factor Analysis was applied to reveal the factor structure of the scale. The Kaiser-Meyer-Olkin (KMO) value, which indicates the sample fit value of the scale, was found to be .777 and Bartlett's test results were found to be significant according to the p<.001 level. As a result of the factor analysis, a measurement tool consisting of 13 items and 3 sub-dimensions was developed that explains 67.705% of the total variance. The Cronbach Alpha reliability coefficient of the scale was found to be .883. Since the scale is valid and reliable, it was deemed appropriate to use. Scale scores were calculated from the answers given by the teacher candidates to the scale.
SPSS-21.0 was used to analyze the data. Content and correlation analysis were used to analyze success, error and scale scores. According to the results, 18 different error types were identified from the answers given by pre-service science teachers to the achievement test. These error types are divided into 4 categories (operational errors, errors arising from the solution path, errors in knowledge deficiency, and incomprehension). Correlation analysis results; Negative and high level between error scores and achievement test scores (r= -.867); Negative and intermediate level between scale scores and error scores (r= -.726); showed that there is a positive and high level (r= .850) relationship between achievement test scores and scale scores. According to the success test results of the science teacher candidates; It has been observed that they have mathematical operation errors. According to the mean scale scores; It was determined that their self-efficacy was at medium level. According to the correlation analysis results; It was determined that as the error scores increased, the success and scale scores decreased.