KAVRAM HARİTASININ FEN BİLGİSİ BAŞARISINA ETKİSİ Hakan Şevki AYVACI 1, Yasemin DEVECİOĞLU 2 1 KTÜ Fatih Eğitim Fakültesi, OFMA Eğitimi Böl. Fizik Eğitimi A.B.D., Trabzon 2 KTÜ Fatih Eğitim Fakültesi, İlköğretim Bölümü Fen Bilgisi Eğitimi A.B.D., Trabzon Özet Soyut ve karmaşık olduğuna inanılan fen kavramları öğrenilirken, öğrencilerde, birtakım kavram yanılgılarını da beraberinde getirmektedir. Bu durum, eğitimcilerin, kavram yanılgılarının tespiti ve giderilmesi için çeşitli çalışmalara yönelmelerine neden olmuştur. Bu çalışmada, ilköğretim 6. sınıf öğrencilerinin ışık ünitesiyle ilgili, daha önceden belirlenmiş olan kavram yanılgılarının giderilmesinde, geleneksel öğretim yöntemiyle ve kavram haritası tekniği kullanılarak desteklenmiş bir fen öğretiminin öğrenci başarısına etkililiği incelenmektedir. Kavram yanılgılarının tespiti üzerine yapılan çalışmalar, fen bilimleri eğitiminde üzerinde sıkça durulan konulardan biridir. Ancak, bu yanılgıların belirlenmesinden çok giderilmesine yönelik çalışmalar, yeni bilgilerin yanlış olanlar üzerine yapılandırılmaması olarak düşünüldüğünde üzerinde daha fazla durulması gereken bir araştırma alanı olarak önem kazanmaktadır. Öğrencilerin mevcut bilgi seviyelerini tespit etmek için, ışık ünitesiyle ilgili olarak belirlenmiş olan kavram yanılgılarından yararlanılarak hazırlanan testin pilot çalışması Akçaabat Merkez İlköğretim Okulu nda rasgele seçilen 30 kişiden oluşan 6. sınıf öğrencilerine uygulanmıştır. Bu testin güvenirlik katsayısı 0,60 olarak belirlendi. Araştırmanın örneklemini Trabzon Yavuz Selim İlköğretim Okulu 6.sınıf öğrencileri oluşturmuştur. Deney ve kontrol grubu olarak saptanan iki farklı sınıfın her birinden 26 olmak üzere, toplam 52 öğrenci çalışmaya katılmıştır. Öğrencilerin mevcut bilgi seviyelerini tespit etmek amacıyla amacı ile hazırlanan test ön test olarak her iki gruba uygulanmıştır. Ön testin uygulanmasından sonra, ışık konusu; deney grubuna kavram haritası kullanılarak, kontrol grubuna ise geleneksel öğretim yöntemiyle anlatılmıştır. Konunun verilmesinden sonra, aynı test iki grubun başarı seviyelerini karşılaştırmak amacıyla son test olarak uygulanmıştır. Her iki grup öğrencilerinin başarı seviyeleri arasındaki anlamlı farkı belirlemek amacıyla t-testi yapılmıştır (t = -5,021, p<0,001). Elde edilen sonuçlar deney grubunun istatistiksel olarak kontrol grubuna göre daha başarılı olduğunu göstermiştir. 1. GİRİŞ Fen bilimlerinin ve fen eğitiminin önemi, yeni yüzyılın getirdiği milletler arası kıyasıya yarışın, bilim, teknoloji ve eğitim alanlarında kendini göstermesiyle giderek artan bir hızla, her alanda varlığını hissettirmektedir. Dolayısıyla, ulusal eğitim, gelişmenin ve dünya üzerinde var olmanın hem nedeni hem de sonucu olarak önem kazanmaktadır (Akdeniz, Yıldız ve Yiğit, 2000). Fen eğitimiyle, genelde, bireylerin bilimsel düşünme, problem çözme gibi bilimsel süreç becerilerinin gelişimine yönelik yeteneklerinin geliştirilmesi amaçlanmaktadır (Sökmen & Bayram, 1999). Fen öğretiminin en önemli amaçlarından biri ise, bu süreç içerisinde öğrencilerin, soyut ve karmaşık olan fen kavramlarını ezberlemeden uzak, anlamlı öğrenmelerini sağlamak ve bunun için gerekli öğrenme ortamlarını hazırlanmasıdır. Bireyin hayatı boyunca kullanabileceği yeterli bir temel fen eğitimi için, temel fen kavramlarının ilköğretim süreci içerisinde doğru ve eksiksiz olarak öğretilmesi gerekmektedir. İleri seviyedeki fen konularının temelini oluşturduğu düşünüldüğünde, ilköğretim seviyesindeki fen eğitiminin önemi ortaya çıkmaktadır (Sökmen & Bayram, 1999). Düşüncenin birimleri ve bilgilerin yapı taşları olan kavramlar ve bunlar arasındaki ilişkiler bilimsel ilkeleri oluşturur (Nakipoğlu, 1999). Fen bilimlerindeki kavramların ise, birbiri ile ilişkili olmalarının yanında, çoğu zaman karmaşık ve öğrencinin gözüyle göremeyeceği soyut kavramları içermesi açısından da, bu kavramların hiyerarşik bir düzenle, anlamlı bir şekilde öğrenilmesi güçleşmekte ve öğrenciler, içice giren bu kavramları ezberlemeyi tercih etmektedirler. Anlamlı öğrenmeden uzak, ezberleme yöntemiyle edinilen bilgi, öğrencilerde kavram yanılgılarının oluşmasına ve yeni edinilen her bilgi üzerine bu yanılgıların eklenmesiyle, öğrenci için fen eğitimini karmaşık olmasından çok, sevilmeyen ders olarak nitelendirilmesine kadar sürüklemektedir (Yılmaz, Tekkaya ve Geban, 1998). Kavram yanılgıları daha çok kişisel deneyimler sonucu oluşmuş, bilimsel gerçeklere ve düşüncelere aykırı, anlamlı öğrenmeyi engelleyici bilgilerdir (Özkan, Tekkaya ve Geban, 2001). Bu nedenle, günümüzde fen bilgisi eğitiminin başta gelen amaçlarından biri de, öğrencilerde var olan kavram yanılgılarının tespit edilerek giderilmesi için yardımcı olmaktır. Çalışmalar, kavram yanılgılarını, günlük hayattaki deneyimler ile kazanılan kavram yanılgıları ve öğretim boyunca kazanılan kavram yanılgıları olarak iki temel sınıfa ayırmaktadır. Günlük hayattaki deneyimler sonucunda kazanılan kavram yanılgıları, öğrencilerin mevcut bilgileri ile duyuşsal bilgileri üzerinden
mantıksal yorum yapmaları sonucunda oluşmaktadır. Bu yorumlar genellikle, bugüne kadar bilim adamlarının kabul ettikleri teorilerden ve görüşlerden farklılık göstermektedir. Bu tür kavram yanılgıları çoğu zaman, yeni bir konunun öğretimine başlamadan önce görülür ve değiştirilmesi çok zordur. İkinci olarak öğrencilerin eğitimleri boyunca okul yada okul dışında kazandıkları kavram yanılgılarıdır. Bu tür kavram yanılgılarının oluşmasına; öğrencilerin mevcut bilgilerinin yetersizliği, kısa sürede gereğinden fazla bilginin ezberlenmesi, konuların uygun öğretim yöntemleriyle verilmemiş olması, bilimsel kavram, formül ve benzer terimlerin anlamlarının birbirine karıştırılması veya yanlış algılanması ve yorumlanması neden olarak gösterilmektedir (Bilgin & Geban, 2001). Fen bilimleri konuları arasında, kavram yanılgılarının en fazla görüldüğü konulardan biri de ışık konusudur. Işık konusuyla ilgili olarak, birçok kavram yanılgısını ortaya koyan araştırmalar mevcuttur (Akdeniz ve diğer., 2000; Büyükkasap, Düzgün & Ertuğrul, 2001; Büyükkasap & Samancı, 1998). Fen bilimleri eğitimi alanında kavram yanılgıları üzerinde yapılan çalışmalar daha çok, kavram yanılgılarının tespiti üzerinde yoğunlaşmaktadır. Ancak, yanılgıların tespiti kadar, giderilmeye çalışılması da bir o kadar önemlidir. Dolayısıyla, kavram yanılgılarının giderilmesi, yeni bilgilerin yanlış olanlar üzerine yapılandırılmaması, bunun yerine kavramın diğer kavramlar arası ilişkilendirilmelerle öğretilmesi daha bir önem kazanmaktadır (Özkan ve diğer., 2001). Fen eğitimi ile amaçlanan hedeflerin gerçekleştirilebilmesi, soyut ve karmaşık olan fen konularının anlaşılırlığının artırılması ve etkili yöntem ve tekniklerin kullanılmasıyla mümkün olacağına inanılmaktadır. Bu yöntemlerden biri olan kavram haritalarının etkili fen öğretimi için faydalı olduğuna inanılmaktadır (Geban, Uzuntiryaki, Akçay, Kılıç ve Alpat, 1998; Sökmen & Bayram, 2000; Sökmen, Bayram, Solan, Savcı ve Gürdal, 1997; Uzuntiryaki, Çakır ve Geban, 2001; Uzuntiryaki & Geban, 1998; Yılmaz ve diğer., 1998). Kavram haritalarının yapısı, kavramlar arası ilişkilerin grafiksel bir yolla ifade edilmesine dayanmaktadır. Kavram haritaları öğrencilerin kavramları anlayarak anlamlı bir şekilde öğrenmelerini, daha önceki öğrendikleri kavramlarla ilişki kurabilmelerini sağlamak ve en önemlisi yanlış anlamalarını önleyerek kavram kargaşasını azalttığı gerekçesiyle tercih edilmektedirler. Bu çalışmayla, ilköğretim 6. sınıf öğrencilerini ışık konusunda belirlenmiş olan bazı kavram yanılgılarının giderilmesinde, geleneksel öğretim yöntemiyle ve kavram haritasını kullanarak desteklenmiş bir fen öğretiminin, öğrenci başarısına etkililiğinin incelenmesi amaçlanmaktadır. 2. YÖNTEM Bu çalışmada, öğrencilerin ışık konusundaki yanılgılarıyla ilgili daha önceden literatürde belirlenmiş olan kavramlardan yararlanılarak, mevcut bilgi seviyelerini tespit etmek amacıyla, 17 sorudan oluşan bir test hazırlanmıştır. Soruların 11 tanesi çoktan seçmeli olup, 6 tanesi D-Y sorularından oluşmaktadır. Bu testin pilot çalışması Akçaabat Merkez İlköğretim Okulu nda rasgele seçilen 30 kişilik 6. sınıf öğrencilerine uygulanmıştır. Yapılan hesaplamalar sonunda, testin Sperman Brown güvenirlik katsayısı (r = 0,60) olarak belirlenmiştir. Ayırıcılığı 0,20 nin altında olan soruların çıkartılmasıyla, 9 tane çoktan seçmeli ve 5 tane D-Y sorularından oluşan bir test hazırlanmıştır. Araştırmanın örneklemini Trabzon Yavuz Selim İlköğretim Okulu 6. sınıf öğrencileri oluşturmuştur. Deney ve kontrol grubu olarak saptanan iki farklı sınıfın her birinden 26 olmak üzere, toplam 52 öğrenci çalışmaya katıldı. 6-A sınıfı deney grubu, 6-B sınıfı ise kontrol grubu olarak belirlendi. Uygulamaya başlamadan önce deney ve kontrol gruplarının seviyelerini tespit etmek amacıyla hazırlanan test, ön test olarak uygulandı. Ön test uygulandıktan bir hafta sonra, kontrol grubundaki öğrencilere ışık konusu bir ders saati içerisinde, geleneksel öğretim yöntemiyle; deney grubundaki öğrencilere ise kavram haritaları, geleneksel öğretim yöntemini destekleyici bir şekilde verildi. Her iki sınıfa da aynı araştırmacı tarafından ders anlatıldı. Konular verildikten bir hafta sonra aynı test iki grubun başarılarını karşılaştırmak için son test olarak uygulandı. Her iki öğretim tekniği ile ders işlendikten sonra gruptaki öğrencilerin seviyeleri arasında anlamlı bir fark olup olmadığını tespit etmek içinde SPSS istatistik paket programında bağımlı t-testi yapıldı. Elde edilen sonuçlar tablolar halinde sunuldu. 3. BULGULAR Öğrencilerin ışık konusu hakkında, mevcut bilgi seviyelerini ölçmek amacıyla, önceden tespit edilen kavram yanılgılarından yararlanılarak hazırlanan testin pilot çalışması sonucunda hesaplanan Sperman Brown güvenirlik katsayısı 0,60 olarak tespit edilmiştir.
Öğrencilerin mevcut bilgi seviyelerini tespit etmek amacıyla uygulanan ön test sonunda deney grubunun ortalaması 52,20, kontrol grubunun ortalaması ise 57,54 olarak tespit edilmiştir. Ön testten elde edilen veriler ve ortalamalar Tablo1 de verilmiştir. Tablo1. Gruplara yapılan ön testin standart sapmaları ve ortalaması N Dağılım Minimum Maksimum Toplam Ortalama St.d.Sapma A ÖNTEST 26 52.20 26.10 78.30 1357.20 52.2000 11.4761 B ÖNTEST 26 52.20 30.45 82.65 1496.10 57.5423 13.2287 Ön test uygulandıktan bir hafta sonra ışık konusu, deney grubuna kavram haritası ile kontrol grubuna ise geleneksel öğretim yöntemiyle bir ders saati boyunca anlatıldı. Deney grubuna uygulanan kavram haritası Ek-1 de verilmiştir. Konular verildikten bir hafta sonra aynı test iki grubun başarılarını karşılaştırmak için son test olarak uygulandı. Uygulanan son test sonucunda deney grubunun ortalaması 70,10; kontrol grubunun ortalaması ise 65,58 olarak hesaplanmıştır. Son testten elde edilen veriler ve ortalamalar Tablo 2 de verilmiştir. Tablo 2. Gruplara yapılan son testin standart sapmaları ve ortalaması N Dağılım Minimum Maksimum Toplam Ortalama St.d.Sapma A ÖNTEST 26 47.85 47.85 95.70 1822.65 70.1019 14.0997 B ÖNTEST 26 47.85 39.15 87.00 1705.20 65.58.46 13.3041 Belirlenen öğretim tekniği ile ders işlendikten sonra, her iki grup öğrencilerinin seviyeleri arasında anlamlı bir fark olup olmadığını tespit etmek için t-testi yapıldı. Yapılan t-testi sonucunda aşağıdaki veriler elde edildi. Deney grubu olarak seçilen örnekleme kavram haritası tekniği ile yapılan öğretimin öğrenci başarısı üzerine olan etkisini görmek üzere yapılan t-testi sonucunda (t -5,878, p<0,001) kavram haritası tekniği ile öğrenci başarısı arasında anlamlı bir fark olduğu görülmüştür. Deney grubunun ön test, son test ortalamaları ve t-testi sonuçları Tablo 3 te verilmiştir. Deney Grubu Tablo 3. Deney grubu ile ilgili bağımlı t-testi N Ort Std.Sp t P 26 17.90 15.53-5.878.000 Kontrol grubunun ön test ve son test ortalaması ve t-testi sonuçları Tablo 4 te verilmiştir. Geleneksel yöntemle yapılan öğretim sonucunda (t 2,26, p>0,01) geleneksel öğretim yönteminin öğrenci başarısı üzerinde fazla bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir. Kontrol grubu Tablo 4. Kontrol grubu ile ilgili bağımlı t-testi N Ort Std.Sp t P 26 8.04 18.13 2.26.033 Grafik 1: Deney grubunun ön test ve son test arasındaki başarı yüzdesi
Grafik 2: Kontrol grubunun ön test ve son test arasındaki başarı yüzdesi 4. SONUÇLAR Öğrencilerin, ışık konusu hakkında mevcut bilgi seviyelerini ölçmek amacıyla hazırlanan testin pilot çalışması sonunda, Sperman Brown güvenirlik katsayısının 0,60 olarak belirlenmesi, testin güvenirliğinin orta düzeyde olduğunu göstermektedir. Uygulamaya başlamadan önce deney ve kontrol gruplarının seviyelerini tespit etmek amacıyla uygulanan ön test sonunda, ışık konusuyla ilgili olarak öğrencilerin, en çok ışığın aydınlatma etkisi, ışığın hızı, aydınlatılmış cisimler, ışığın yayılması konularıyla ilgili sorularda hataya düştükleri belirlenmiştir. Öğrencilerin, bu konularla ilgili olarak hataya düşmelerinin ya da eksik bilgiye sahip olmalarının nedenlerinin; onlarda bu konu ile ilgili kavram yanılgılarının var olduğundan, öğretmenin konuyu etkili yöntemlerle anlatamamış ya da yanlış aktarmış olmasından, öğrencilerin gereğinden fazla bilgiyi kısa sürede ezberlemeye çalışmalarından ya da onların bu konuyu bir sene önce görmüş olmalarından kaynaklandığı düşünülmektedir. Ayrıca, yapılan çalışmalar, öğrencilerin hataya düşmelerinin sebeplerinin, geçmiş yaşantılarında edindikleri bilgilerin yeterli olmayışından yada yanlış verilmesinden, ders kitaplarında karmaşık olarak sunulmasından ve konuların, alanlarında bilgi sahibi olmayan branş dışı öğretmenler tarafından işlenmiş olmasından kaynaklanabileceğini göstermektedir (Akdeniz ve diğer., 2000). Deney grubu öğrencilerine uygulanan kavram haritalarının, öğrencilerin ilgisini çekmesinin yanında motivasyonu ve derse katılımı artırdığı, geleneksel yöntemlere göre daha etkili olduğu gözlenmiştir. Son test sonunda, her iki grupta da belli bir başarı gözlenmiştir. Ancak, geleneksel öğretim yönteminin yanında, kavram haritası kullanılmasının, fen bilgisinde başarıya anlamlı bir katkıda bulunduğu ve kavram yanılgılarının giderilmesinde kavram haritalarının etkili olduğu görülmüştür (Bayram & Sökmen, 2000; Geban ve diğer., 1998; Sökmen ve diğer., 1997; Uzuntiryaki ve diğer., 1998; Uzuntiryaki ve diğer., 2001; Yılmaz ve diğer., 1998). 5. ÖNERİLER Öğrencilerin, bilimsel bilgiyi öğrenirken bazı kavram yanılgılarına düşmeleri kaçınılmazdır. Bu yanılgıların giderilmesi, yalnızca geleneksel öğrenim yöntemlerinin kullanılmasıyla güç olmaktadır. Dolayısıyla öğretmenlerin, öğrencilerinin mevcut kavram yanılgılarını belirlenmenin ötesinde, farklı kavram öğretimi yaklaşımlarını kullanarak, bu yanılgıları gidermeye çalışması gerekmektedir (Yılmaz ve diğer., 1998). Bu açıdan, kavram haritalarının, doğru ve anlamlı öğrenmeye, konuların, önceki kavramlarla ilişkilendirmesi şartıyla kavram kargaşasını azaltılmaya ve yanlış öğrenmelerin önlenmesinde etkili bir araç olduğuna inanılmaktadır. Fen derslerinin, kavram haritalarını kullanılmasıyla daha etkili hale getirilmesi önerilmektedir. Kavram ağları ile diğer çağdaş öğretim yöntemlerinin, kavram öğretimi açısından etkililiklerinin değerlendirilmesi konusunda çalışmalar yürütülmelidir. Fen Bilgisi ders kitapları hazırlanırken, kavram yanılgılarının giderilmesiyle ilgili olarak, kavram haritalarına yer verilmesi fen öğretimine önemli bir katkı sağlayacaktır. Talim Terbiye Kurulu ders kitapları incelemelerinde bu hususa dikkat ederek, ders kitaplarının çağdaş öğretim modellerini içermesi konusunda özel yayın evleriyle M.E.B. e bağlı yayın evlerini bu doğrultuda yönlendirmelidir. Kavram haritaları yalnız ışık konusunda değil, fen bilgisinin diğer bütün konularında kullanılmalıdır. Diğer fen konularında da bu yönde araştırmalar yürütülmeli ve kavram haritaları oluşturulmalıdır. Hazırlanan bu haritaların, düzenlenecek hizmet içi eğitim kurslarıyla öğretmenlere, tanıtılması, nasıl kullanılacağının öğretilmesi ve başka çalışmaların gerçekleştirilmesi için yönlendirilmesi gerekmektedir.
6. KAYNAKLAR Akdeniz, A.R., Yıldız, İ., Yiğit, N. (2000). İlköğretim 6. sınıf öğrencilerinin Işık ünitesindeki kavram yanılgıları. H.Ü. Eğitim Fakültesi Dergisi, 19, 5-14. Bilgin, İ., Geban, Ö.(2001). Benzeşim (Analoji) yöntemini kullanarak Lise-2. sınıf öğrencilerinin kimyasal denge konusundaki kavram yanılgılarının giderilmesi. Yeni Bin Yılın Başında Fen Bilimleri Eğitimi Sempozyumu, Maltepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi, 7-8 Eylül, İstanbul. Bildiriler Kitabı, s 372-377. Büyükkasap, E., Düzgün, B., Ertuğrul, M. (2001). Lise öğrencilerinin Işık hakkındaki yanlış kavramları. Milli Eğitim Dergisi, 149, 32-35. Büyükkasap, E., Samancı, O. (1998). İlköğretim öğrencilerinin Işık hakkındaki yanlış kavramları. Kastamonu Eğitim Dergisi, 4, 109-120. Geban, Ö., Uzuntiryaki, E., Akçay, H., Kılıç, S., Alpat, Ş. (1998). Kavram haritalama ve benzeşme yöntemiyle Mol Kavramı öğretimi. D.E.Ü. Buca Eğitim Fakültesi Dergisi. Nakipoğlu, M. (1999). Öğretmen adaylarının kavram geliştirme ve kavram öğretimi stratejisine yönelik görüşleri. D.E.Ü. Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 10, 63-72. Özkan, Ö., Tekkaya, C., Geban, Ö. (2001). Ekoloji konularındaki kavram yanılgılarının kavramsal değişim metinleri ile giderilmesi. Yeni Bin Yılın Başında Fen Bilimleri Eğitimi Sempozyumu, Maltepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi, 7-8 Eylül, İstanbul. Bildiriler Kitabı, s 191-193. Sökmen, N., Bayram, H. (1999). Lise-1. sınıf öğrencilerinin temel kimya kavramlarını anlama düzeyleri ile mantıksal düşünme yetenekleri arasındaki ilişki. H.Ü. Eğitim Fakültesi Dergisi, 16-17, 89-94. Sökmen, N., Bayram, H. (2000). Eğitimde kavram haritasının önemi. M.Ü. Eğitim ve Bilim Dergisi, 115, 39-42. Sökmen, N., Bayram, H., Solan, Ü., Savcı, H., Gürdal, A. (1997). Kavram Haritasının Fen Bilgisi Başarısına Etkisi. Marmara Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, s 142-149. Uzuntiryaki, E., Çakır, Ö.S., Geban, Ö. (2001). Kavram haritaları ve kavramsal değişim metinlerinin öğrencilerin Asit-Bazlar konusundaki kavram yanılgılarının giderilmesine etkisi. Yeni Bin Yılın Başında Fen Bilimleri Eğitimi Sempozyumu, Maltepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi, 7-8 Eylül, İstanbul. Bildiriler Kitabı, s 281-284. Uzuntiryaki, E., Geban, Ö. (1998). İlköğretim 8. sınıf Çözelti konusunun öğretiminde kavramsal değişim metinleri ve kavram haritalarının kullanılması. III. Ulusal Fen Bilimleri Eğitimi Sempozyumu, K.T.Ü., Trabzon, Bildiriler Kitabı, s 149-152. Yılmaz, Ö., Tekkaya, C., Geban, Ö. (1998). Lise-1. sınıf öğrencilerinin Hücre Bölünmesi ünitesindeki kavram yanılgılarının tespiti ve giderilmesi. III. Ulusal Fen Bilimleri Eğitimi Sempozyumu, K.T.Ü., Trabzon, Bildiriler Kitabı, s 187-192.