Sınıf öğretmenliği öğretmen adaylarının kuvvet ve hareket konusundaki kavram yanılgılarının ontolojik açıdan incelenmesi ve bulunan yanılgıların oluşturulan argüman ortamları ile giderilmesi
Ascertain misconceptions of teacher candidates of primary school teaching department  in the "force and motion" i̇ssue  and to eliminate with created argument environment after evaluated and categorized these misconceptions in an ontological sense
Yazar: AYŞEGÜL KINIK TOPALSAN
Danışman: PROF. DR. HALE BAYRAM
Marmara Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / İlköğretim Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Aday öğretmenler = Candidate teachers ; Argümantasyon tabanlı bilim öğrenme = Argumentation based science learning ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Kavram yanılgısı = Misconception ; Ontoloji = Ontology ; Sınıf öğretmenleri = Class teachers ; Öğretmenler = Teachers ; İlköğretim okulları = Primary education schools

Özet:
Bu araştırmada, İlköğretim yedinci sınıf öğretim programında yer alan "Kuvvet ve Hareket" konusunda yer alan kuvvet, sürtünme kuvveti, iş, enerjinin korunumu, mekanik enerji, kinetik enerji, potansiyel enerji, yayların depoladığı enerji gibi temel Fizik kavramları ilgili öğrencilerde bulunan kavram yanılgılarını ortaya çıkarmak ve bulunan yanılgıları ontolojik açıdan değerlendirilip, kategorileştirildikten sonra oluşturulan argüman ortamları ve geleneksel olarak uygulanan öğretim süreci ile gidermek amaçlanmıştır. Araştırmanın deseni, temel problemi ve cevap aranan alt problemler dikkate alındığında ön test-son test kontrol gruplu yarı deneysel modeldir. Ayrıca Kuvvet ve Hareket Konusu Kavram testinde yer alan her bir soru için tespit edilen ontolojik kategoriler derinlemesine analiz edilip tartışılmıştır. Çalışmada uygulanan deneysel desende, bağımlı değişkenler akademik başarı, bilimsel süreç becerileri ve kavram öğrenme olarak belirlenmiştir. Bu bağımlı değişkenler üzerinde etkisi incelenen bağımsız değişken ise uygulanan öğrenme-öğretme yaklaşımıdır. Yarı deneysel modeline uygun olarak düzenlenen araştırmada aşağıda yer alan sorulara cevap aranmıştır.
1.	Deney ve kontrol grubu öğrencilerinin öğretim öncesi bilimsel süreç becerileri arasında anlamlı bir fark var mıdır?  
2.	Deney ve kontrol grubu öğrencilerinin öğretim sonrası bilimsel süreç becerileri arasında anlamlı bir fark var mıdır?  
3.	Deney ve kontrol grubu öğrencilerinin öğretim öncesi, konu ile ilgili akademik başarıları arasında anlamlı bir fark var mıdır? 
4.	Deney ve kontrol grubu öğrencilerinin öğretim sonrası, konu ile ilgili akademik başarıları arasında anlamlı bir fark var mıdır? 
5.	 Deney ve kontrol grubu öğrencilerinin öğretim öncesi, konu ile ilgili kavram öğrenme düzeyleri arasında anlamlı bir fark var mıdır? 
6.	Deney grubu öğrencilerinin öğretim öncesi kavram öğrenme düzeyleri ile öğretim sonrası kavram öğrenme düzeyleri arasında anlamlı bir fark var mıdır? 
7.	Kontrol grubu öğrencilerinin öğretim öncesi kavram öğrenme düzeyleri ile öğretim sonrası kavram öğrenme düzeyleri arasında anlamlı bir fark var mıdır?
8.	Deney ve Kontrol grubu öğrencilerinin öğretim sonrası kavram öğrenme düzeyleri arasında anlamlı bir fark var mıdır?
9.	Argüman Ortamları ile desteklenmiş öğretimin, kavramların yanal ve üst ontolojik kategorilere yanlış olarak yerleştirilmesinden kaynaklanan kavram yanılgılarını gidermedeki etkisi nasıldır?
10.	Geleneksel öğretimin, kavramların yanal ve üst ontolojik kategorilere yanlış olarak yerleştirilmesinden kaynaklanan kavram yanılgılarını gidermedeki etkisi nasıldır?
Bu araştırmanın çalışma grubunu, İstanbul İlinde bir Vakıf Üniversitesinde 2013-2014 eğitim-öğretim yılında iki farklı grupta öğrenim gören öğrenciler oluşturmuştur. Çalışma grubu 60 kız, 10 erkek olmak üzere, 2. Sınıf, Sınıf Öğretmenliği 70 öğretmen adayından oluşmaktadır. Çalışma için ön test sonuçları temel alınarak çalışma grupları belirlenmiş ve grupların sayıları eşitlenerek 35 olarak oluşturulmuştur. 
İki farklı öğretim yönteminin öğrencilerin akademik başarısı üzerine etkisini incelemek amacı ile, Kuvvet ve Hareket Konusu Akademik Başarı Testi, kavram öğrenmeleri üzerine etkisini belirlemek amacı ile, Kuvvet ve Hareket Konusu Kavram Testi, bilimsel süreç becerileri üzerine etkisini belirlemek amacı ile Bilimsel Süreç Becerileri Testi, çalışmada veri toplama araçları olarak kullanılmıştır. 
Çalışma 2013-2014 eğitim-öğretim yılının güz döneminde toplam on üç eğitim öğretim haftasında Fen ve Teknoloji Laboratuar Uygulamaları I dersinde gerçekleştirilmiştir. Deney Grubunda Kuvvet ve Hareket Konusu ile ilgili belirlenmiş temel kavramlar, İlköğretim yedinci sınıf Fen ve Teknoloji Dersi ders ve çalışma kitabında yer alan öneriler doğrultusunda hazırlanan argümantasyon çalışmaları şeklinde verilmiştir. Oluşturulan on farklı argüman çalışması ders ve çalışma kitabında yer alan konuların yanı sıra, ön test olarak uygulanan Kuvvet ve Hareket Konusu Kavram Testi sonucunda ortaya çıkarılan kavram yanılgıları baz alınarak geliştirilmiş ve içerik zenginleştirilmiştir. Kontrol Grubunda da Kuvvet ve Hareket konusu, yine İlköğretim yedinci sınıf Fen ve Teknoloji Dersi ders ve çalışma kitabında yer alan öneriler doğrultusunda araştırmacı tarafından verilmiştir. Öğrencilerle birlikte yapılan çalışmalar, geleneksel yaklaşımın kullanıldığı aktiviteler şeklinde gerçekleştirilmiştir. 
Uygulamanın ardından deney grubu ile kontrol grubu arasında, bilimsel süreç becerilerinden değişkenleri tanımlama, işlemsel açıklamalar yapma, araştırma tasarlama ile grafiği ve verileri yorumlama boyutlarında deney grubu lehine anlamlı bir fark oluşmuştur. 
Yine gerçekleştirilen uygulamanın ardından deney grubu ile kontrol grubu arasında, akademik başarı ve kavram öğrenme düzeyleri açısından deney grubu lehine anlamlı bir fark oluşmuştur.
Yapılan uygulamaların öncesi ve sonrasında Kuvvet ve Hareket Konusu ile ilgili belirlenmiş temel Fizik kavramları ontolojik olarak incelenip kategorileştirdikten sonra, deney grubundaki öğrencilerin, uygulamadan önce üst kategoriye yerleştirmeden kaynaklanan 301 kavram yanılgısı, yanal kategoriye yerleştirmeden kaynaklanan 150 kavram yanılgısı tespit edilmiştir. Üst kategoriye yerleştirmeden kaynaklanan 301 kavram yanılgısının 252'si yapılan argüman çalışmaları sayesinde giderilmiştir. Üst kategoride giderilen kavram yanılgısının oranına bakıldığında %83,72 olduğu bulunmuştur. Yanal kategoriye yerleştirilen 150 kavram yanılgısının 128'i de yapılan argüman çalışmaları sonrasında giderilmiştir. Yanal kategoride giderilen kavram yanılgısının oranına bakıldığında %85,33 olduğu bulunmuştur. Bu durum öğretim süreci boyunca kullanılan argüman çalışmalarının olumlu etkisini ortaya çıkarmaktadır. Üst ve yanal kategoride ortaya çıkan kavram yanılgıları büyük oranda ortadan kaldırılmıştır. Üst ontolojik ve yanal kategoriler kendi içerisinde incelendiğinde, özellikle yanal kategoriler içerisine yerleştirilmiş kavram yanılgılarının, yapılan argüman çalışmaları sonrası daha fazla giderildiği görülmüştür. 
Kontrol grubundaki öğrencilerin, uygulamadan önce üst kategoriye yerleştirmeden kaynaklanan 318 kavram yanılgısı, yanal kategoriye yerleştirmeden kaynaklanan  131 kavram yanılgısı tespit edilmiştir. Üst kategoriye yerleştirmeden kaynaklanan 318 kavram yanılgısının 122'si giderilmiştir. Üst kategoride giderilen kavram yanılgısının oranına bakıldığında %38,36 olduğu bulunmuştur. Yanal kategoriye yerleştirilen 131 kavram yanılgısının 59'u giderilmiştir. Yanal kategoride giderilen kavram yanılgısının oranına bakıldığında %45,03 olduğu bulunmuştur. Bu durum eğitim öğretim süreci içerisinde yapılan geleneksel çalışmaların, yanal kategoriye yerleştirilmiş kavram yanılgılarını gidermede, üst kategoriye yerleştirilmiş yanılgılara göre daha başarılı olduğunu göstermektedir. Bunun yanı sıra geleneksel olarak uygulanan çalışmaların öğrencilerde yeni kavram yanılgıları yarattığı çıkan sonuçlardan görülmektedir. Yapılan çalışmalar sonrasında 31 yeni kavram yanılgısı ortaya çıkmıştır.

Abstract:
In this study, it is aimed to ascertain misconceptions of students about basic physical concepts such as force, friction, work, conservation of energy, mechanical energy, kinetic energy, potential energy, energy stored by springs in the "Force and Motion" issue of secondary school seventh class curriculum and to eliminate with created argument environment and traditional approaches after evaluated and categorized these misconceptions in an ontological sense. Considered fundamental problems and sub-problems for which answers are sought the aim of the research is a semi-experimental model with pretest-posttest control groups. In the experimental design used in this study, dependent variables are defined as academic success, scientific process skills and learning concepts. In addition, ontological categories thoroughly analyzed and discussed for each question located in Force and Motion Issue Academic Achievement Test. Independent variable of which effect is examined on these dependent variables argument is applied teaching-learning approach. In the survey organized in accordance with the semi-experimental model answers to below questions are searched. 
1.	Is there a significant difference about scientific process skills of experimental and control group students before education?
2.	Is there a significant difference about scientific process skills of experimental and control group students after education?
3.	Is there a significant difference about academic achievement of experimental and control group students associated with the issue before education? 
4.	Is there a significant difference about academic achievement of experimental and control group students associated with the issue after education?
5.	Is there a significant difference about concept learning levels of experimental and control group students associated with the issue before education?
6.	Is there a significant difference between concept learning levels of experimental group students before education and concept learning levels after education?
7.	Is there a significant difference between concept learning levels of control group students before education and concept learning levels after education?
8.	Is there a significant difference about concept learning levels of experimental and control group students associated with the issue after education?
9.	What is the impact of education supported by argument media about eliminating misconceptions arising from wrongly placement of concepts to side and upper ontological categories?   
10.	What is the impact of traditional education about eliminating misconceptions arising from wrongly placement of concepts to side and upper ontological categories? 
The study group of this research is formed of students studying in two different groups in a Foundation University in Istanbul in 2013-2014 academic year. The working group consists of 70 teacher candidates of 60 female and 10 male students studying in the 2nd Class of primary school teaching department. Working groups established for the study based on preliminary test results and the number of groups was equalized and formed of 35 students each.  
To examine the effect of two different teaching methods on the academic achievement of the students Force and Motion Issue Academic Achievement Test was used, to determine its effects on concept learning Force and Motion Issue Concept Test was used and to determine its effects on scientific process skills Scientific Process Skills Test was used and all these were used as data collection tools in the study.  
The study was conducted during the fall semester of the 2013-2014 academic year in a total of thirteen educational weeks. Basic subjects about Force and Motion Issue were given Experimental Group in the form of argumentation studies prepared according to recommendations mentioned in secondary school seventh class Science and Technology course and study books.  Created ten different argument studies were developed and enriched in terms of content based on misconceptions disclosed as a result of Force and Motion Issue Concept Test in addition to subjects given in course and study books. For Control Group; Force and Motion issue is again provided by researcher according to recommendations mentioned in secondary school seventh class Science and Technology course and study books. Studies carried out with students were performed in the form of activities using the traditional approach.  
After the application a significant difference was determined in favor of the experimental group between the experimental group and the control group about description of variables from scientific process skills, making operational descriptions, research design and graphic and data interpretation issues.  
Again after implementation of the application a significant difference in terms of academic achievement levels and concept learning levels in favor of the experimental group was found between control group and experimental group.
Before and after applications after physical concepts about Force and Motion Issue were examined and categorized ontologically examined 301 misconceptions of students in the experimental group arising from placing to the higher category and  150 misconceptions arising from the placement to the lateral category were identified before application. 252 misconceptions of those 301 misconceptions arising from placing to the higher category were corrected thanks to argument works carried out. The rate of corrected misconceptions in upper category was found to be 83.72%. 128 misconceptions among 150 misconceptions placed on the lateral category were corrected after argument study. The rate of corrected misconceptions in lateral category was found to be 85.33%.252 misconceptions of those 301 misconceptions arising from placing to the higher category were corrected thanks to argument works carried out. The rate of corrected misconceptions in upper category was found to be 83.72%. 128 misconceptions among 150 misconceptions placed on the lateral category were corrected after argument study. The rate of corrected misconceptions in lateral category was found to be 85.33%. 318 misconception due to placement to upper category and 131 misconceptions due to placement to lateral category of students in the control group before application were identified.  122 misconceptions of those 318 misconceptions arising from placing to the higher category were corrected. The rate of corrected misconceptions in upper category was found to be 38.36%. 59 misconceptions among 131 misconceptions placed on the lateral category were corrected. The rate of corrected misconceptions in lateral category was found to be 45.03%. This case shows that traditional works made in the laboratory environment are more successful in elimination of misconceptions placed on the lateral category, compared to misconceptions placed in the upper category. In addition to this, new misconceptions of students due to traditionally applied works are also observed. After studies 31 new misconceptions emerged.