Buket YAKMACI-GÜZEL Boğaziçi Üniversitesi Eğitim Fakültesi, OFMAE

Transkript

1 Buket YAKMACI-GÜZEL Boğaziçi Üniversitesi Eğitim Fakültesi, OFMAE

2

3

4

5 - alternatif kavramsallaştırmalar/alternative conceptions (Gilbert & Swift, 1985; Taber, 2001), - naif kavramsallaştırmalar/naive conceptions (Caramaza, McCloskey & Green, 1981), - çocukların bilimi/children s science (Gilbert, Osborne & Fensham 1982), - ön kavramsallaştırmalar/preconceptions (Ausubel, 1968), - alternatif bakışlar/alternative frameworks, (Driver & Easley, 1978), vb. terimler de kullanılmıştır.

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19 Bu araştırma projesi kimyada sıklıkla karşılaşılan kavram yanılgılarına aday kimya öğretmenlerinin dikkatini çekmek, kavram yanılgılarının belirlenmesi ve düzeltilmesi konularında aday kimya öğretmenlerinin farkındalıklarını arttırmak ve bilgi-becerilerini geliştirmek amacıyla başlatılmıştır.

20 - 2 yıllık bir zaman dilimi, - 3 faz - - Her faz kendinden sonra gelecek faz için bir hazırlık niteliğinde olmuş, bir önceki fazda üretilen soru/etkinlik/materyaller, arkadan gelen fazın başlangıç noktası olarak kullanılmış ve daha sonra geliştirilecek etkinlikler/ders planları için bir temel ve örnek oluşturmuştur.

21 Her fazda farklı öğretmen adayı grupları ile çalışılmıştır.

22 Katılımcılar, çalışmanın yapıldığı zaman diliminde, Kimya Öğretmenliği Programı na kayıtlı ve araştırmacının vermiş olduğu dersleri almakta olan son sınıf öğrencileri olmuştur.

23 1. fazda, 17 öğretmen adayı ile çalışılmış, literatürde geçen 17 kavram yanılgısı seçilerek bu kavram yanılgılarını ortaya çıkarabilecek sorular üretilmeye çalışılmıştır.

24 2. fazın katılımcıları, yeni 22 öğretmen adayı olmuş, bu katılımcılardan 20 si 3. fazda da yer alırken, 2 tanesi çalışmadan ayrılmış ve çalışmaya 2 yeni öğretmen adayı katılmıştır. Böylece 2. ve 3. fazların katılımcı sayısı toplam 22 öğretmen adayı olmuştur.

25 2. fazda, katılımcı öğretmen adayları çiftler halinde 11 farklı kavram yanılgısını düzeltmek amacıyla ders planları geliştirmiş, bunları birbirlerine sunarak tartışmış ve yeniden düzenlemiş ama gerçek sınıflarda uygulamamışlardır.

26 3. fazda ise katılımcılar, bir önceki fazda geliştirilen planlardan da yararlanarak bireysel olarak ders planları geliştirmiş, ardından bunları sınıf arkadaşlarıyla sınıfta paylaşıp tartışmış, son olarak da gerçek sınıflarda (10., 11., veya 12. sınıflarda) uygulamış ve derslerinin düzeltmeyi hedefledikleri kavram yanılgısının düzeltilmesinde ne kadar etkili olduğunu değerlendirme fırsatı bulmuşlardır.

27 Bu sunumda, projenin 3. fazının sonunda toplanan verilerin analiz bulguları paylaşılacaktır.

28 Araştırma soruları 1) Yapılan çalışmaların, projenin 3. fazına katılan kimya öğretmen adaylarının, kimyada karşılaşılan kavram yanılgılarına farkındalık ve anlayış geliştirme üzerindeki etkileri neler olmuştur? 2) Yapılan çalışmaların, projenin 3. fazına katılan kimya öğretmen adaylarının lise öğrencilerinin kavram yanılgılarını düzeltmedeki başarıları üzerindeki etkileri nasıl olmuştur?

29 Öğretmen adayları ile yapılan çalışmalar Yapılan ilk toplantıda, sürecin aktif katılım, tartışma, dönüt alıp-verme, grup çalışması, işbirliği ve etkileşim gerektirdiği vurgulanmış, yaparak ve yaşayarak teorik bilgilerin pratiğe dönüştürülmesinin hedeflendiği ifade edilmiştir.

30 İlk 4 hafta, öğretmen adaylarının kavram yanılgıları, kimyadaki kavram yanılgıları, kavram yanılgılarının sebepleri ve özellikleri, kavram yanılgılarının ortaya çıkarılması, kavramsal değişim modelleri, vb. konulara vurgu yapan okuma materyallerini okumaları istenmiş, bu okumaların ardından sınıfta bu materyallerde yer alan örnekler incelenmiş ve tartışılmış, birçok kimya kavram yanılgısı irdelenmiş ve ele alınmış ve sonrasında öğretmen adaylarına üzerinde çalışacakları kavram yanılgıları dağıtılmıştır.

31 Ardından öğretmen adaylarının 2. fazda çiftler halinde, 3. fazda ise bireysel çalışarak kendilerine verilen kavram yanılgıları ile ilgili ders planları geliştirmeleri istenmiştir. Belirli aralıklarla, üretilen ders planları teker teker ele alınmış, üzerinde tartışmalar (hem sınıf içi tartışma, hem de araştırmacıöğretmen adayı karşılıklı) yapılmış ve bu tartışmaların sonunda ders planları tekrar tekrar düzenlenmiştir.

32 3. fazda ders planları hazırlanırken 2. fazda hazırlanan ders planlarından da yararlanılmış, bu sırada ders planları hazırlanırken Tahminde Bulunma- Gözlem Yapma-Açıklama stratejisi temel alınmıştır.

33 1) Öğrencilerin bir olayın ya da durumun sonucunun ne olacağını tahmin etmeleri ve bu tahminlerinin sebeplerini açıklamaları istenir, - 2) Öğrencilere bu olayın ya da durumun sonucunu gözlemleme şansı verilir, - 3) Gözlemden önce yaptıkları tahminlerle yaptıkları gözlemler arasındaki farklılık ve uyuşmazlıkları görmeleri, sebeplerini anlamaları ve açıklamaları sağlanır. (White ve Gunstone, 1992)

34 3. fazda, sınıfta tartışılarak düzenlenen ve uygulamaya hazır hale gelen ders planları gerçek sınıflarda öğretmen adayları tarafından uygulanmış ve bu uygulamaların çoğu araştırmacı tarafından izlenmiş ya da izlenemeyen az sayıda dersin kamera kaydı alınmıştır. Uygulamalar İstanbul ilindeki 9 farklı okulda ve 22 farklı sınıfta gerçekleştirilmiş, yaklaşık 300 öğrenci bu derslerin hedef kitlesini oluşturmuştur.

35 Bütün bu yapılanlarla, aday öğretmenlerin kendi ürünlerini kendilerinin üretmelerini teşvik ederek, bunları sahiplenmeleri (Ogborn, 2002) amaçlanmıştır. Bireysel çalışma, grup çalışmaları, işbirliği ve etkileşimle geçen 2 ayın sonunda, öğretmen adayları sahiplendikleri ve uygulamaya hazır hissettikleri ders planları üretmişlerdir.

36 No Üzerinde çalışılan kavram yanılgısı Öğr. adayı no 1 Bir molekül tartılabilecek ağırlıktadır. Ö1 (E) 2 Maddeleri oluşturan atomlar ve/veya moleküller, oluşturdukları madde ile aynı fiziksel özellikleri taşırlar, örneğin ısıtıldığında bakır tel uzuyorsa, bu sırada teli oluşturan bakır atomları da uzamaktadırlar. Ö2 (K), Ö3 (E) 3 Gazlar katı hallerinden daha düşük kütleye sahiptir. Ö4 (K), Ö5 (K), Ö6 (E) 4 Bütün kovalent bağlarda bağı yapan elektronların eşit oranda paylaşımı söz konusudur. Ö7 (K), Ö8 (K) 5 Kimyasal formüllerdeki alt simgeler sadece kimyasal denklemlerin denkleştirilmesi sırasında kullanılırlar (işe yararlar); atomların birbirleriyle nasıl birleştiği ve bileşik oluşturduğunu simgelemezler. 6 Geri dönüşümlü (çift yönlü) kimyasal reaksiyonlarda, geri reaksiyonun başlaması için ileri reaksiyonun tamamlanması gerekir. 7 Kimyasal dengeye ulaşıldığında, ürünlerin konsantrasyonları girenlerin konsantrasyonlarına eşitlenir. Ö9 (E), Ö10 (E) Ö11 (K), Ö12 (E) Ö13 (E), Ö14 (E) 8 Kimyasal denge statik (durağan) bir durumdur, yani denge oluştuğunda reaksiyon durur. Ö15 (K), Ö16 (K), Ö17 (E) 9 Bir asidin (ya da bazın) kuvveti ve konsantrasyonu aynı şeyi ifade etmektedir. Ö18 (K), Ö19 (K), Ö20 (E) 10 Yükseltgenme ve indirgenme olayları birbirlerinden bağımsız olarak tek başlarına gerçekleşebilir. 11 Kimyasal pillerde anot ve katodu belirleyen şey, yarı-hücrelerin yerleşimidir (Sol taraf her zaman anot, sağ taraf her zaman katottur). Ö21 (E) Ö22 (K) 22

37 Tek grup sadece son-test yarı-deneysel desen (Campbell & Stanley, 1963)

38 1) Öğretmen adaylarının sürecin sonunda yazdıkları öz-değerlendirme raporları (bu raporları yazarken öğretmen adaylarının raporlarına aşağıdaki sorulara cevaplarını da entegre etmelerinin beklendiği belirtilmiştir)

39 Soru 1: Bu çalışma sırasında kavram yanılgıları ve özelliklerine dair öğrendiğiniz en önemli şey/şeyler ne/neler oldu? Soru 2: Hazırladığınız ders planı sizi tatmin etti mi? Bu planın size verilen kavram yanılgısını ortadan kaldırmada etkili olduğunu düşünüyor musunuz? Yeterince etkili olmadığını düşünüyorsanız, neler bunda rol oynamış olabilir? Soru 3: Bu dersten önce sizde de var olduğunu ve bu dersle birlikte düzeldiğini düşündüğünüz kavram yanılgısı/yanılgıları fark ettiniz mi? Eğer olduysa nelerdir?

40 Verilerin toplanması 2) Lise öğrencilerinin, derslerin öncesinde ve sonrasında öğretmen adaylarının geliştirdiği (ilgili kavram yanılgısına sahip olunup olunmadığını belirlemek için) soru ya da sorulara verdikleri cevaplar

41 Sonuçlar -1 1.araştırma sorusu Yapılan çalışmaların, projenin 3. fazına katılan kimya öğretmen adaylarının, kimyada karşılaşılan kavram yanılgılarına farkındalık ve anlayışlarını geliştirme üzerindeki etkileri neler olmuştur?

42 No Yanıt kategorileri Kişi sayısı 1 Kavram yanılgıları değişime çok dirençlidir 10 2 Kavram yanılgılarını ortadan kaldırmak çok zordur ve bu yüzden de özel çaba 9 gerektirir 3 Kavram yanılgılarını düzeltebilmek için özel stratejiler kullanmak gerekir 8 4 Kavram yanılgıları daha sonraki öğrenmeleri olumsuz etkiler 5 5 Kavram yanılgıları çok çeşitli olabilir 3 6 Kavram yanılgılarının kökleri çok derinlerde olabilir 3 7 Sahip oldukları kavram yanılgıları bilimsel gerçeklikle örtüşmese de, öğrencilere anlamlı gelmektedir 8 Kavram yanılgıları gizli kalabilir 2 9 Kavram yanılgıları kartopu gibidir, eğer düzeltilmezlerse genişlerler 1 3

43

44 6 öğretmen adayı hazırladıkları planın oldukça etkili olduğunu, 16 öğretmen adayı ise yeterince etkili olmadığını düşündüklerini ifade etmişlerdir. Hazırladıkları ders planları ile ilgili problemler ve etkili olmama sebeplerine dair öğretmen adaylarının algıları ise aşağıdaki gibidir.

45 No Yanıt kategorileri Kişi sayısı 1 Yaptığım açıklamalar ve yönlendirmeler yetersiz kaldı 5 2 Öğrencilerin çoğu öğretmeye çalıştığım konuya dair önkoşul bilgi ve becerilere 5 sahip değildi, bu beni zorladı, planımı aksattı 3 Planladıklarımı yapmam için zaman yeterli değildi 3 4 Sınıf yönetiminde sıkıntılar yaşadım 3 5 Öğrencilerin çoğunda bana verilen kavram yanılgısı başlangıçta da yoktu 2 6 Kullandığım animasyonlar yeterince kaliteli değildi 1 7 Gözlem aşamasında animasyon kullanmak yerine gerçek bir gösterim deneyi yapmak daha etkili olabilirdi 8 İyi bir ders planı hazırlayamadım 1 9 Bana verilen kavram yanılgısının düzeltilmesinin çok zor olduğunu düşünüyorum 1 10 Öğrenciler derse yeterince istekli ve motive değillerdi 1 1

46

47 18 öğretmen adayı bu ders boyunca üzerinde çalışılan kavram yanılgılarından en az birine kendisinin de sahip olduğunu fark ettiğini ve süreç içinde bunları düzelttiğini düşündüğünü ifade etmiştir.

48 No Kavram yanılgısı Kişi sayısı 3 Bir asidin (ya da bazın) kuvveti ve konsantrasyonu aynı şeyi ifade etmektedir. 6 4 Maddeleri oluşturan atomlar ve/veya moleküller, oluşturdukları madde ile aynı fiziksel özellikleri taşırlar, örneğin ısıtıldığında bakır tel uzuyorsa, bu sırada teli oluşturan bakır atomları da uzamaktadırlar. 6 Kimyasal denge statik (durağan) bir durumdur, yani denge oluştuğunda reaksiyon durur. 2 Kimyasal dengeye ulaşıldığında, ürünlerin konsantrasyonları girenlerin konsantrasyonlarına eşitlenir. 1 Geri dönüşümlü (çift yönlü) kimyasal reaksiyonlarda, geri reaksiyonun başlaması için ileri reaksiyonun tamamlanması gerekir. 5 Kimyasal formüllerdeki alt simgeler sadece kimyasal denklemlerin denkleştirilmesi sırasında kullanılırlar (işe yararlar); atomların birbirleriyle nasıl birleştiği ve bileşik oluşturduğunu simgelemezler

49 Sonuçlar araştırma sorusu Yapılan çalışmaların, projenin 3. fazına katılan kimya öğretmen adaylarının lise öğrencilerinin kavram yanılgılarını düzeltmedeki başarıları üzerindeki etkileri nasıl olmuştur?

50 Öncelikle her öğretmen adayı kendi hazırladığı ve uyguladığı ön ve son ölçüm sorularına lise öğrencilerinin verdiği cevapları değerlendirmiştir.

51 Ardından araştırmacı, yapılan bu değerlendirmeleri kontrol etmiş ve hemfikir olunmayan noktalar öğretmen adayı ile gözden geçirilmiştir. Verilen cevapların doğruluğuna ilişkin son karara bu süreç sonunda varılmıştır.

52 Son adım olarak araştırmacı, tüm öğretmen adaylarının değerlendirmelerini düzenlemiş ve birleştirmiştir. Bu süreçte uygulanan prosedürde, önce doğru, kısmen doğru ve yanlış cevaplar sayılmış, sonra doğru cevap yüzdelerindeki artışlar her bir öğretmen adayının dersi için teker teker hesaplanmıştır.

53 No Ö1 Yanıt kategorisi Yanlış Doğru İlk ölçüm Son ölçüm Değişimin yönü 76% 24% 13% 87% Yüzde artış Etkililik + 63% OE Ö2 Eksik veri Ö3 Ö4 Yanlış Doğru Yanlış Doğru 60% 40% 65% 35% 10% 90% 20% 80% + 50% KE + 45% KE Ö5 Eksik veri Ö6 Yanlış Doğru 80% 20% 53% 47% + 27% KE Ö7 Yanlış Kısmen doğru Doğru 20% 80% 0% 0% 17% 83% + 83% OE Ö8 Yanlış Kısmen doğru Doğru 0% 100% 0% 0% 21% 79% + 79% OE Ö9 Yanlış Doğru 82% 18% 26% 74% + 56% KE Ö10 Eksik veri Ö11 Yanlış Kısmen doğru Doğru 20% 65% 15% 0% 45% 55% + 40% KE

54 No Ö12 Ö13 Yanıt kategorisi Yanlış Doğru Yanlış Doğru İlk ölçüm Son ölçüm Değişimin yönü 100% 0% 48% 52% 38% 62% 20% 80% Yüzde artış Etkililik + 62% OE + 28% KE Ö14 Eksik veri Ö15 Ö16 Yanlış Doğru Yanlış Doğru 100% 0% 56% 44% 25% 75% 27% 73% + 75% OE + 29% KE Ö17 Eksik veri Ö18 Ö19 Ö20 Yanlış Doğru Yanlış Doğru Yanlış Doğru 44% 56% 100% 0% 90% 10% 17% 83% 80% 20% 15% 85% + 27% KE + 20% ED + 75% OE Ö21 Eksik veri Ö22 Yanlış Kısmen doğru Doğru 68% 32% 0% 0% 45% 55% + 55% KE

55 Artış miktarı: - %60 dan büyük olduğunda yapılan ders oldukça etkili (OE), - %25 ile %60 arasında olduğunda kısmen etkili (KE), - %25 ten küçük olduğunda etkili değil (ED) sayılmıştır.

56

57

58

59 Allen, M. (2010). Misconceptions in primary science. England: Open University Press. Ausubel, D. (1968). Educational psychology: A cognitive view. New York: Holt, Rinehart and Winston. Banerjee, A. C. & Power, C. N. (1991). The development of modules for the teaching of chemical equilibrium. International Journal of Science Education, 13, Campbell, D. T. & Stanley, J. C. (1963). Experimental and Quasi-Experimental Designs for Research. Chicago: Rand McNally. Caramaza, A., McCloskey, M., & Green, B. (1981). Naïve beliefs in sophisticated subjects: Misconceptions about the trajectories of objects. Cognition, 9, Çalık, M. and Ayas, A. (2005a). A comparison of level of understanding of grade 8 students and science student teachers related to selected chemistry concepts. Journal of Research in Science Teaching, 42(6), Driver, R. (1989). Students conceptions and the learning of science. International Journal of Science Education. 11, Driver, R., & Easley, J. (1978). Pupils and paradigms: A review of literature related to concept development in adolescent science students. Studies in Science Education, 5, Garnett, P. J., Garnett, P. J., & Hackling, M.W. (1995). Students. alternative conceptions in chemistry: A review of research and implications for teaching and learning. Studies in Science Education, 25, Gilbert, J. K., Osborne, R. J., & Fensham, P. J. (1982). Children s science and its consequences for teaching. Science Education. 66, Gilbert, J. K., & Swift, D. J. (1985). Towards a Lakatosian analysis of the Piagetian and alternative conceptions research programs. Science Education, 69, Günay, A. (2006). Effects of guided and semi-guided investigations on sixth grade students conceptualization levels, Basılmamış yüksek lisans tezi, Boğaziçi Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.

60 Hackling, M. W. & Garnett, P. J. (1986). Chemical equilibrium: Learning difficulties and teaching strategies, Australian Science Teachers Journal, 31, Johnstone, A. H. (1982). Macro- and micro-chemistry. School Science Review, 64, Kruse, R. A., & Roehrig, G. H. (2005). A comparison study: Assessing teachers conceptions with the chemistry concepts inventory, Journal of Chemical Education, 82(8), Ogborn, J. (2002). Ownership and transformation: Teachers using curriculum innovation. Physics Education, 37(2), Penick, J.E., and Yager, R. E. (1988). Science teacher eduation: A program with a theoretical and pragmatic rationale. Journal of Teacher Education, 39(6), Pınarbaşı, T. and Canpolat, N. (2003). Students understanding of solution chemistry concepts. Journal of Chemical Education, 80(11), Shulman, L. S. (1987). Knowledge and teaching: Foundations of new reform. Harvard Educational Review, 57, Taber, K. (2002) Chemical misconceptions: Prevention, diagnosis and Cure, Vol: 1. Theoretical background. Royal Society of Chemistry: London, UK. Yezierski, E. J., & Birk, J. P. (2006). Misconceptions about the particulate nature of matter: Using animations to close the gender gap, Journal of Chemical Education, 83(6), White, R. & Gunstone, R. (1992). Probing Understanding, Graphicraft, Hong Kong.

61

62 - Driver, R., Guesne, E., & Tiberghien, A. (1985). Children s ideas in science. (Chapter 1: Children s Ideas and learning of science). Philedelphia: Open University Press. - Garnett, P. J., Garnett, P. J., & Hackling, M.W. (1995). Students. alternative conceptions in chemistry: A review of research and implications for teaching and learning. Studies in Science Education, 25, Kruse, R. A., & Roehrig, G. H. (2005). A comparison study: Assessing teachers conceptions with the chemistry concepts inventory, Journal of Chemical Education, 82(8), Liew, C. W. (1995). A predict-observe-explain teaching sequence for learning about students understanding of heat and expansion of liquids, Australian Science Teachers Journal, 41(1), Posner, G.J., Strike, K. A., Hewson, P. W. and Gertzog, W. A. (1982). Accommodation of scientific conception: Toward a theory of conceptual change. Science Education, 66, Stepans, J. (1996). Targeting students misconceptions: Physical science concepts using the conceptual change model. Idea Factory: Florida, USA. - Taber, K. (2002) Chemical misconceptions: Prevention, diagnosis and Cure, Vol: 1. Theoretical background. Royal Society of Chemistry: London, UK. - White, R. & Gunstone, R. (1992). Probing Understanding, (Chapter 3: Prediction-Observation- Explanation). London: Falmer Press. - Zirbel, E. L. (2006). Teaching to promote deep understanding and instigate conceptual change. Bulletin of the American Astronomical Society, 1-25.