Ortaöğretim kimya eğitiminde nanobilim ve nanoteknolojinin yeri
Place of nanoscience and nanotechnology in secondary school chemistry education
Yazar: İSMAİL ATEŞ
Danışman: DOÇ. DR. MUSA ÜCE
Marmara Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı / Kimya Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Eğitim ve Öğretim = Education and Training ; Kimya = Chemistry
Dizin: Ders programları = Curriculum ; Kimya = Chemistry ; Kimya dersi = Chemistry lesson ; Kimya eğitimi = Chemistry education ; Nanobilim = Nanoscience ; Nanoteknoloji = Nanotechnology ; Ortaöğretim = Secondary education ; Ortaöğretim okulları = Secondary education schools

Özet:
Nanoteknoloji 21. yüzyılda tanımlanmış kimya, malzeme bilimi, fizik, biyomedikal araştırmalar ve mühendislik gibi birçok alanda gittikçe gelişen ve büyüyen, yeni ve modern bir bilimsel çalışma alanıdır. Bu nedenle okullardaki ders konularının Nanobilim ve Nanoteknoloji (NBT) ile ilişkilendirilerek güncellenmesi, gelecekte ihtiyaç duyulabilecek eğitimli işgücü, bilimsel okur-yazar bireyler ve araştırmacıların yetiştirilmesi hususunda önemlidir. Bu tez çalışmasının amacı, ülkemizde ortaöğretim kimya eğitiminde NBT'nin yerini araştırmaktır. Bu kapsamda NBT eğitiminin ortaöğretim Kimya Dersi Öğretim Programında ve Kimya ders kitaplarında yeri araştırılmıştır. Çeşitli okul türlerinde Kimya dersi alan öğrencilerin cinsiyet, okul türü ve sınıf seviyesi değişkenlerine göre nanobilim ve nanoteknoloji farkındalık düzeyleri incelenmiştir. Ayrıca çeşitli okullardaki kimya öğretmenlerinin nanoteknoloji konusundaki farkındalıkları incelenmiştir. Bu araştırmada nicel ve nitel araştırma yöntemleri kullanılmıştır. Araştırmanın örneklemini 2013-2014 öğretim yılında İstanbul ili Anadolu yakasında çeşitli liselerden yarı yapılandırılmış görüşme yapılan; 20 öğretmen (15 kadın,5 erkek) ve 50 öğrenci (26 kız, 24 erkek), Nanobilim ve Nanoteknoloji Farkındalık Anketi'ne (NNFA) katılan 1289 öğrenci (635 kız, 654 erkek) oluşturmuştur. Ayrıca araştırmada yürürlükte olan Ortaöğretim Kimya Öğretim Programları doğrultusunda hazırlanan ders kitapları incelenmiştir. Yarı Yapılandırılmış Görüşme Ölçeği, nitel verilerin toplanmasında kullanılmıştır. Nitel verilerin analizinde içerik analizi kullanılmıştır. Bunun yanında NBT farkındalığı ile ilgili nicel veriler 20 maddeden oluşan likert tipi NNFA ile toplanmıştır. Nicel veriler SPSS 20 kullanılarak analiz edilmiştir. Ortaöğretim Kimya Dersi Öğretim Programı, temel düzey ve ileri düzey programların amaçları doğrultusunda ünite, konu, kazanımlar ve kazanım açıklamaları temelinde incelenmiştir. Ders kitaplarının incelenmesinde okutulan ders kitapları sınıf, ünite, konu, alt konu başlığı ve okuma parçası temelinde incelenmiştir.
Öğrencilerin NBT farkındalık düzeyleri; cinsiyete (kız öğrencilerin lehine), okul türüne (fen lisesi lehine) ve sınıf seviyesine (12 sınıf lehine)  göre anlamlı bir farklılık göstermiştir. Araştırmanın nitel sonuçlarında ise öğrencilerin gelecekte çalışmayı istedikleri alanlarda istihdam edilecek bireylerin NBT eğitimi almalarının faydalı olacağı düşünülmektedir. Öğretmenlerin ve öğrencilerin nanoteknolojiyi duymalarında medya en etkili araç olmuştur. Öğrencilerin nanoteknolojiye karşı merakı, öğrenme istekleri ve farkındalıkları, yapılan görüşmeler sonucunda ortaya çıkmıştır. Buna rağmen güncel araştırmalar hakkında hiçbir haber duymayanların oranı göreceli olarak fazladır. Nanoteknoloji temelli konuların derinlemesine bilinmediği ortaya çıkmıştır. Öğrencilerin nanoteknolojinin risk ve fayda farkındalığına sahip olduğu görülmüştür.
Öğretmenlerle yapılan mülakatlar sonucunda; nanoteknoloji alanının yeni olması, lisans ve hizmetiçi programlarda karşılaşılmamış olunması nedeniyle nanoteknoloji ile ilgili bilgilerinin sınırlı olduğu, ilgili kavramları öğretemeyecek düzeyde oldukları, ders içeriklerinde yer verildiği kadar ve merakları, kişisel ilgileri doğrultusunda bilgi sahibi oldukları ortaya çıkmıştır.
Ders programlarında Kimya dersinin amaçlarından bahsedilirken doğrudan NBT eğitimine yer verilmediği görülmüştür. Programdaki kazanımlar incelendiğinde özel olarak NBT'ye yönelik bir kazanım yoktur. Ancak 12. sınıf programında "Karbon Kimyasına Giriş" ünitesiyle ilgili kazanım açıklaması programın en belirgin NBT bağlantısıdır. Bunun yanında direk olmasa da NBT ile ilişkilendirilebilecek fırsatlar olduğu görülmüştür.
Sonuç olarak ders kitaplarında NBT'den yüzeysel olarak bahsedilmiştir. Bu durum NBT eğitimi bakımından olumsuz bir durumdur. Buna rağmen incelenen Kimya ders kitaplarında NBT'nin; içerik metni, az sayıda görseller, okuma parçaları, örneklendirmeler, nanometre birimi, konu başlığı ve içeriği olarak yer alması önemli bir fırsat olarak düşünülebilir.

Abstract:
Nanotechnology is a new and modern scientific field of study, defined in the 21st century, which grows and flourishes in various fields like chemistry, materials science, physics, biomedical researches and engineering. Hence, the fact that course topics at schools are updated in correlation with Nanoscience and Nanotechnology (NST) is important for raising educated workforce, science-literate individuals and researchers who may be needed in the future. The aim of this thesis is exploring the place of NST in secondary chemistry education, in our country. In this context, the place of NST education is explored in the chemistry course programs of secondary education institutions and in chemistry course books. The levels of awareness on NST of chemistry students from various school types are reviewed in accordance with the parameters of sex, school type and class level. Additionally, nanotechnology awareness levels of chemistry teachers from various schools are investigated. Quantitative and qualitative research methods have been used in this study. The sample group was formed of 20 teachers (15 women, 5 men) and 50 students (26 girls, 24 boys) in the academic year of 2013-2014, coming from different high schools located on the Anatolian side of Istanbul, with whom semi-structured interviews were made; and consisted of 1289 students (635 girls, 654 boys) who participated in the Nanoscience and Nanotechnology Awareness Questionnaire (NNAQ). Likewise, current secondary school chemistry education programs and course books prepared accordingly are reviewed. Semi-structured Interview Scale has been used for collecting qualitative data. For the analysis of qualitative data, content analysis has been applied. Besides, quantitative data concerning awareness on NST have been collected through likert-type NNAQ consisting of 20 items. Quantitative data have been analyzed by using SPSS 20. Program of Chemistry Courses in Secondary Education is reviewed based on unit, topic, attainments and attainment definitions, in line with the objectives of elementary and advanced level programs. During the reviews of course books, the taught books have been handled on the bases of class, unit, topic, subtitle and reading text.
The awareness levels of students on NST show a significant change by sex (in favor of female students), school type (in favor of science high school) and class level (in favor of 12th grade). In the qualitative results of the research, it is considered that it will be beneficial for individuals who will be employed in the fields that the students want to work in the future, to receive a NST education. Media is the most effective means where the teachers and the students heard about the nanotechnology. As a result of the interviews conducted, students' interest in, eagerness to learn and awareness for nanotechnology are revealed. Despite this fact, the rate of those who have not heard about any news about up-to-date researches is still relatively high. It appears that nanotechnology-based topics are not recognized in depth. It is observed that students have awareness on nanotechnology's risks and benefits.
In consequence of the interviews with teachers, it is revealed that, because nanotechnology is a new field and because it is not encountered in the undergraduate and in-service programs, their knowledge on nanotechnology is limited, they are not at sufficient levels to teach related concepts and they are informed in line with their involvements, personal interests and to the extent the topic is covered in the course contents.
It occurs that, NST education does not have a direct coverage in course schedules, while the objectives of chemistry course are being referred there. There is no specific attainment with regard to NST, when the attainments in the program are analyzed. However, the most explicit NST relation of the program is the explanation on attainment for the "Introduction to Carbon Chemistry" unit at the 12th class schedule. In addition to this, it is observed that, although they are not direct, there are still opportunities which can be associated with NST.
As a conclusion, NST is mentioned superficially in course books. This is a negative case in terms of NST education. Still, the fact that NST appears in chemistry course books in the forms of content texts, limited visuals, reading texts, samplings, nanometer unit, topic titles and content can be deemed as a significant opportunity.