Disiplinlerarası bir yaklaşımla bilim tarihi öğretimine yönelik bir araştırma
Research on teaching the history of science through an interdisciplinary approach
Yazar: MUHAMMET EMİN MISIR
Danışman: PROF. DR. CANAN LAÇİN ŞİMŞEK
Sakarya 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

Özet:
Bu araştırmanın ana amacı disiplinlerarası bir yaklaşımla bilim tarihi öğretiminin, fen bilgisi öğretmenlerinin bilimin doğası anlayışlarına katkısını değerlendirmektedir. Bu amacın yanında, araştırma kapsamında yapılan uygulamaların katılımcıların bilim tarihi ile ilgili bilgi düzeylerine, bilim tarihinin öğretimsel değeri ile ilgili görüşlerine, fen kavramlarını anlamalarına, teknoloji yeterliklerine ve genel kültürlerine katkısı da incelenmiştir.  Bu amaca ulaşmak için yakınsayan paralel karma desen olarak tasarlanmış olan bu araştırma "Bilimsel Düşüncelerin Tarihsel Gelişimi" adlı ders kapsamında 1 ders dönemi sürmüştür. Bilimin doğası öğretiminde dolaylı ve bilim tarihi yaklaşımları benimsenmiştir. Araştırmaya 12 fen bilgisi öğretmeni katılmıştır. Araştırma kapsamında nicel ve nitel veri toplama araçları uygulama öncesi ve sonrası olacak şekilde uygulanmıştır. Nicel veri toplama araçları olarak Yeniden Kavramsallaştırılmış Aile Benzerliği Yaklaşımı: Bilimin Doğası Ölçeği, Bilim Tarihinin Öğretimsel Değeri Ölçeği ve Teknopedagojik Eğitim (TPACK) Yeterlikleri Ölçeği kullanılmıştır. Nitel veri toplama araçları ise yarı yapılandırılmış mülakatlar, "Bir bilim insanı nasıl araştırma yapar" açık uçlu soru formu, Bilim Tarihi ve Medeniyetleri Bilgi Tablosu, bilim insanları arasındaki etkileşimi tespit etmek için İlişkili Bilim İnsanları Kelime Bulutu, Dünya dilsiz haritası ve yakın zaman diliminde yaşanmış olaylarla ilgili farkındalığın tespiti için Aynı Dönemde Yaşananlar Bilgi Formudur. Katılımcılar ders kapsamında seçtikleri bir bilim insanı ve bir fen kavramının tarihsel gelişimiyle ilgili, belirlenmiş olan kriterlere göre belgeseller hazırlamışlardır. t-testi sonuçlarına göre, Yeniden Kavramsallaştırılmış Aile Benzerliği Yaklaşımı: Bilimin Doğası Ölçeği ön-test ve son-test toplam puanları arasında anlamlı farklılık bulunmuştur. Ölçeğin alt boyutlarında ise sadece Bilimsel Pratikler alt boyutunda anlamlı farklılık çıkmıştır. Amaç ve Değerler, Yöntem ve Yöntemsel Kurallar, Bilimsel Bilgi, Sosyal ve Kurumsal Yönler, Eğitim Uygulamaları boyutlarında anlamlı farklılık çıkmamıştır. Fakat nitel analiz sonucunda ise katılımcıların tüm boyutlarda anlayışlar geliştirdikleri görülmüştür. Ayrıca analizler sonucunda bu ders kapsamında yapılan uygulamaların katılımcıların bilim tarihi bilgi düzeylerini olumlu yönde etkilediği bulgusuna ulaşılmıştır. Bunların yanında, nicel veri kaynağı olan Bilim Tarihinin Öğretimsel Değeri Ölçeği sonuçlarının t-testi analizi son-test lehine anlamlı bulunmuştur. Mülakatlardan elde edilen bulgulara göre de bu dersin uygulamalarının katılımcıların bilim tarihini öğretime değer bulduklarını göstermiştir. Katılımcıların bilim tarihi yöntemiyle bilimsel kavramları anlamalarıyla ilgili görüşlerinin de olumlu olduğu bulgusuna ulaşılmıştır. Analizler sonucunda hem nicel TPACK hem de nitel olan mülakatlar katılımcıların teknoloji yeterliklerinin arttığını göstermiştir. Ayrıca, mülakatlar disiplinlerarası olarak işlenmiş olan bilim tarihi dersi uygulamalarının katılımcıların genel kültür bilgilerini artırdığı ve belgesel hazırlama süreçlerinin katılımcılara literatür tarama, kütüphanede araştırma yapma ve senaryo yazma vb. konularında kazanımlar sağladığı görülmüştür.

Abstract:
The main aim of this research is to evaluate the contribution of teaching the history of science with an interdisciplinary approach to understanding the nature of science among science teachers. In addition to this aim, the study also examined the contribution of the practices carried out within the research scope to participants' knowledge levels in the history of science, their perspectives on the instructional value of the history of science, their comprehension of scientific concepts, their technological competencies, and their general knowledge. Designed as a convergent parallel mixed-methods study to achieve this aim, this research took place within the scope of the course, ' Historical Development of Scientific Thoughts', lasting for one semester. Implicit and history of science approaches were adopted in teaching the nature of science. Twelve science teachers participated in the research. Quantitative and qualitative data collection tools were applied before and after the implementation of the study. Quantitative data collection tools included the Reconceived Nature of Science Scale, the Instructional Value of Science History Scale, and the Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK) Scale. Qualitative data collection tools comprised semi-structured interviews, an open-ended questionnaire on 'How does a scientist conduct research?', a table for collecting knowledge level about era and civilizations of history of science, an Associated Scientists Word Cloud to detect interactions among scientists, a World Silent Map, and a Same Period Occurrences Information Form to determine awareness of events occurring in the recent past. Participants prepared documentaries based on a chosen scientist and the historical development of a scientific concept according to predefined criteria within the scope of the course. According to the t-test results, there was a significant difference between pre-test and post-test total scores in the Reconceived Nature of Science Scale. Significant differences were found only in the Scientific Practices sub-dimension of the scale. No significant differences were found in the dimensions of Purpose and Values, Method and Methodological Rules, Scientific Knowledge, Social and Institutional Aspects, and Educational Practices. However, qualitative analysis revealed that participants developed understandings of all dimensions. Furthermore, the analyses of the applications conducted within this course positively influenced participants' knowledge levels in the history of science. Additionally, the t-test analysis of the results from the Instructional Value of Science History Scale, a quantitative data source, found significant results favoring the post-test. Interview findings also indicated that participants appreciated the inclusion of science history in the curriculum. It was concluded that participants held positive views regarding understanding scientific concepts through the method of science history. The analyses indicated that both quantitative TPACK and qualitative interviews showed an increase in participants' technological competencies. Moreover, through the interviews, it was observed that interdisciplinary practices of the science history course enhanced participants' general cultural knowledge and facilitated gains in conducting literature reviews, conducting research in libraries, and scriptwriting, among other skills.