Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri • Educational Sciences: Theory & Practice • 14(1) • 373-392
©
2014 Eğitim Danışmanlığı ve Araştırmaları İletişim Hizmetleri Tic. Ltd. Şti.
www.edam.com.tr/kuyeb
DOI: 10.12738/estp.2014.1.1632
Argümantasyon Tabanlı Fen Eğitimi Sürecine Modsal
Betimleme Entegrasyonunun Akademik Başarı,
Argüman Kurma ve Yazma Becerilerine Etkisi*
a
b
Mehmet DEMİRBAĞ
Murat GÜNEL
Uludağ Üniversitesi
TED Üniversitesi
Öz
Bu çalışma, Argümantasyon Tabanlı Bilim Öğrenme (ATBÖ) yaklaşımına entegre edilen modsal betimleme eğitiminin öğrencilerin fen başarılarına, argüman kurma ve yazma becerilerine etkisini araştırmaktadır. Araştırmanın evreni, Türkiye’de üniversite düzeyinde öğrenim görmekte olan tüm üçüncü sınıf fen bilgisi öğretmenliği
öğrencileridir. Araştırmanın örneklemini ise, 2010-2011 eğitim öğretim yılında Türkiye’de bir üniversitenin fen
bilgisi eğitimi anabilim dalında 3. sınıf düzeyinde öğrenim görmekte olan 62’si kız ve 57’si erkek olmak üzere
toplam 119 öğrenci oluşturmaktadır. Araştırma, aynı üniversiteden bir öğretim üyesi ile iki yüksek lisans öğrencisi tarafından Fen Bilgisi Laboratuvarı Uygulamaları dersi kapsamında yapılmıştır. Araştırma için rastgele
belirlenen uygulama ve karşılaştırma gruplarından; karşılaştırma grubundaki öğrenciler süreci sadece ATBÖ
yaklaşımıyla gerçekleştirirken, uygulama grubundaki öğrenciler süreci ATBÖ yaklaşımıyla beraber modsal
betimleme eğitimi alarak tamamlamışlardır. Veri toplama aracı olarak konu tabanlı başarı sınavları (ara ve
yılsonu sınavları) ile öğrencilerin dönem boyunca yazma aktiviteleri olarak kullandıkları ATBÖ rapor şablonu
kullanılmıştır. Toplanan nitel ve nicel veriler grup karşılaştırmalarında kullanılmıştır. Yapılan metin çözümleme ve istatistiksel analiz sonuçlarına göre modsal betimleme eğitimi alan uygulama grubu öğrencilerinin fen
başarılarının, argüman kurma ve yazma becerilerinin karşılaştırma grubu öğrencilerine kıyasla daha yüksek
seviyede olduğu tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler
Argüman Kurma Becerileri, Argümantasyon Tabanlı Bilim Öğrenme, Bilimsel Okuryazarlık, Modsal
Betimlemeler, Yazma Becerileri.
Sürekli gelişmekte olan bilgi toplumuna ayak uyduran bireylerin yetişmesi ülkelerin geleceği açısından
önemlidir. Tarih boyunca ülkelerde, bilim ve eğitim
müfredatlarında bu öneme yer verilmiş, bilimsel ve
teknolojik gelişmeleri takip eden ve bu gelişmelere
uyum sağlayan bireylerin yetişmesi amaçlanmıştır.
*
Bu amaç doğrultusunda bilimin tarih ile beraber gelişimine bakıldığında bilimsel okuryazarlık kavramı
önem kazanmış ve tarihi gelişimle beraber bu kavram
sürekli şekillenmiş ve çeşitli tanımlarla açıklanmaya
çalışılmıştır (DeBoer, 2000). Ancak şu bir gerçektir ki,
tarihsel gelişimle beraber gelişen ve yeniden düzen-
Bu çalışma Arş. Gör. Mehmet DEMİRBAĞ’ın “Argümantasyon Tabanlı Bilim Öğrenme Yaklaşımının Kullanıldığı Fen Sınıflarında Modsal Betimleme Eğitiminin Öğrencilerin Fen Başarıları ve Yazma Becerilerine Etkisi”
adlı yüksek lisans tezinden yararlanılarak hazırlanmıştır.
a Mehmet DEMİRBAĞ Fen Bilgisi Eğitimi alanında araştırma görevlisidir. İletişim: Uludağ Üniversitesi, Eğitim Fakültesi, İlköğretim Bölümü, Fen bilgisi Öğretmenliği Anabilim Dalı, Görükle Yerleşkesi, 16059, Bursa.
Elektronik posta: [email protected]
b Sorumlu Yazar: Murat GÜNEL Fen Bilgisi Eğitimi alanında profesördür. Argümantasyona dayalı eğitim, düşünme becerileri eğitimi, bilimsel okuryazarlık, öğrenme amaçlı yazma, modsal betimlemeler ve mesleki gelişim araştırma alanları arasındadır. İletişim: TED Üniversitesi, Eğitim Fakültesi, İlköğretim Bölümü. 06420,
Kolej, Çankaya, Ankara. Elektronik posta: [email protected]
KURAM VE UYGULAMADA EĞİTİM BİLİMLERİ
lenen bilimsel okuryazarlık ve fen eğitimi kavramlarında, bilim insanları gitgide bilim ve dil arasındaki
bağlantıya önem vermiştir (DeBoer, 2000).
Fen eğitimi alanında çalışan birçok araştırmacı (Collins, 1998; DeBoer, 2000; Millar ve Osborne, 1998)
bilimsel okuryazar bir bireyin sahip olması gereken
özellikleri tanımlarken dile vurgu yapmıştır. Örneğin
Collins (1998), bilimsel okuryazar bir bireyin bilimsel
makaleleri ve yayınları okuması ve okudukları hakkında tartışabilmesi gerektiğini savunmuştur. Millar ve
Osborne (1998) ise, fen eğitimi ilgili gazete ya da dergilerin öğrenciler tarafından okunması gerektiğini vurgulamışlardır. Genel olarak, fen eğitimindeki dilin önemi
üzerine yapılan çalışmalarda, okumadan, tartışmadan,
yazmadan, kısacası dili kullanmadan öğrencilerin bilimsel okuryazar bir birey olamayacakları yönünde bir
fikir birliğine varılmıştır (Norris ve Phillips, 2003; Prain
ve Hand, 1996). Uluslararası gelişmelere paralel olarak,
ülkemizde de 2004 yılında Fen ve Teknoloji Öğretim
Programı’nda değişiklik yoluna gidilmiş ve bu programda “Fen Teknoloji ve Dil” adlı yeni bir bölüme değinilmiştir (Milli Eğitim Bakanlığı [MEB], 2005).
Bu bölümde öğrencilerin bilimsel kavramları öğrenmelerinde ve ifade etmelerinde amaçlı not
tutmaları, çizelge, tablo, grafik gibi farklı iletişim
araçlarını kullanmaları ve alternatif yazma etkinlikleri yapmaları, günlük dil ile fen ve teknoloji
derslerinde kullanılan terminoloji arasında bağ
kurmaları teşvik edilerek dilsel becerilerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaca ulaşmak için
son yıllarda yapılan çalışmalar sorgulamaya dayalı
fen eğitimi yaklaşımlarını etkili bir araç olarak ön
plana çıkarmıştır (Duban, 2008; European Commission, 2007). Araştırma ve sorgulamaya dayalı
yaklaşımlar öğrencilerin eleştirel düşünme, bilgiyi
kritik etme, iletişim ve dilsel becerilerini geliştirme, bilimsel süreç becerileri kazanma gibi bilimsel
okuryazarlığa hizmet eden bir dizi amacı içinde
barındırmaktadır (Duban, 2008). Bu denli zengin
öğrenme ürünlerini içinde barındıran araştırma ve
sorgulamaya dayalı yaklaşımlardan birisi de orijinal
adı “Science Writing Heuristic” olan ve Türkçeye
“Argümantasyon Tabanlı Bilim Öğrenme” olarak
çevrilen konuşma, yazma, dinleme ve okuma gibi
dil pratiklerini argümantasyon çatısı altında barındıran ATBÖ yaklaşımıdır (Kabataş Memiş, 2011;
Keys, Hand, Prain ve Collins, 1999; Kıngır, 2011).
ATBÖ Yaklaşımı
Kıngır ve arkadaşları fen eğitimi içerisinde araştırma,
sorgulama ve argümantasyona dayalı yaklaşımları
rehberlikli keşfetme (Carin, Bass ve Contant, 2005)
374
öğrenme halkası (Bybee, Trowbridge ve Powell, 2004;
Eisenkraft, 2003; Marek ve Cavallo, 1997), Toulmin’in
argümantasyon modeli (Erduran, Simon ve Osborne,
2004; Simon, Erduran ve Osborne, 2006) ve rol oynama ile tartışma (Simonneaux, 2001; Walker ve Zeidler,
2007) olarak gruplandırmıştır (Kingir, Geban ve Günel,
2012). Bu yaklaşımlarda amaç fen kavramlarının öğretimi (kavramsal öğrenme) olduğunda sorgulamaya dayalı fen eğitimine; muhakeme becerilerinin öğretilmesi
olduğunda ise argümantasyona dayalı fen eğitimine
odaklanılmaktadır. Diğer tarafta Cavagnetto (2010)
yaptığı gruplandırmada yaklaşımları argüman tabanlı
araştırma sorgulama (Sampson ve Gleim, 2009; Sampson, Grooms ve Walker, 2009), kişisel temel tartışmalar
(Clark ve Sampson, 2007) argümantasyon ve araştırmasorgulamanın bir arada yapıldığı yaklaşımlar olarak üç
temel bölümde ele almıştır. Argümantasyon ile araştırma ve sorgulamaya dayalı fen eğitiminin entegre edildiği yaklaşımlar kategorisinde bulunan ATBÖ, temelde
bilimsel fikir ve soruların ortaya atıldığı ve kritik edildiği, soru-iddia ve delil süreçlerinin işlenerek argüman
oluşturulduğu, müzakere ve uzlaşma süreçlerini içeren
bir yaklaşımdır (Akkus, Gunel ve Hand, 2007).
ATBÖ yaklaşımı öğrencilerin bilim etkinliklerinde
çalışırlarken muhakemelerini güçlendiren ve üst
biliş desteği görevi yapan bir dizi iskeleden oluşmaktadır (Yore, 2000). Bu yapı öğrencilerin soru
oluşturmalarına, uygulama yapmalarına, iddiada
bulunarak bu iddialar için kanıt sunmalarına ve
geçerli bir muhakemeye dayanan argüman oluşturmalarına yardımcı olmaktadır (Keys ve ark., 1999).
Ayrıca ATBÖ yaklaşımının temelinde yapılandırmacı öğrenme teorisi ve geniş bir içeriği olan bilimsel okuryazarlık, bilimin doğasına dair anlayışlar
ve üzerinde tartışma yapılabilen uygun yazma aktiviteleri vardır (Burke, Greenbowe ve Hand, 2005).
Bu sayede öğrenciler ATBÖ yaklaşımı içerisinde ki
uygulamalarda, araştırma sorularına dayalı deney
ve gözlemler sonucu ulaştıkları iddia ve delilleri
sınıf içerisinde tartışırken, sürecin tamamını da yazılı olarak (ATBÖ rapor) kayıt altına almaktadırlar
(Keys ve ark., 1999). Sözlü ve yazılı argümantasyon
süreçlerinin gerçekleştiği bu uygulamalarda, öğrenciler araştırma ve sorgulamaya dayalı aktivitelerin
bulguları üzerinden akıl yürütme, tartışma, muhakeme, toplu müzakere ve argümantasyon yoluyla
bilgiyi yapılandırma ve bilimsel süreçleri pratik
etme imkânı bulmaktadır (Burke ve ark., 2005).
Söz konusu uygulamaların gerek öğrenci gerekse
öğretmen açısından etkin yürütülebilmesi için hazırlık ve öğrenme ortamlarının düzenlenmesine
yönelik kavramsal çerçeve Keys (1999) tarafından
ön görülmüştür.
DEMİRBAĞ, GÜNEL / Argümantasyon Tabanlı Fen Eğitimi Sürecine Modsal Betimleme Entegrasyonunun Akademik Başarı,...
ATBÖ yaklaşımında öğretmen ve öğrencilere yol gösteren iki tür şablon ortaya konulmuştur: Öğretmen
şablonu ve öğrenci şablonu (Keys, 1999). Öğretmen
şablonunda (bkz. Tablo 1) öğretmenlere yönelik olarak
ATBÖ yaklaşımının içeriğine ve nasıl işleneceğine dair
adımlar verilmiştir. Bu adımları öğretmen, olduğu gibi
uygulamaktan ziyade mesleki ve pedagojik bilgisine
göre esnetebilmektedir. Öğretmen bu süreçte öğrencileri bireysel ve küçük gruplar şeklinde sınıf içi müzakere sürecine sokarak ön bilgilerini ortaya çıkarmalı,
öğrencilerin kendi aktivitelerini belirlemelerine rehber
olmalı ve en önemlisi müzakere sürecini başlatıp devam ettirebilmelidir (Akkus ve ark., 2007; Keys, 2000).
Bu süreçte öğrenciler bilgiyi yapılandırırken sadece
bireysel olarak düşünmezler aynı zamanda, büyük
grup ve küçük grup tartışmalarına katılarak, fikirlerini
akranlarıyla paylaşarak ve okuma, yazma, konuşma,
dinleme gibi dilsel pratikleri kullanarak bilim yaparlar.
Öğrencilerin yazarak güçlü bir argüman kurmalarına yardımcı olan ATBÖ öğrenci şablonunda (bkz.
Tablo 2) ise öğrencilerin sorularını oluşturduğu,
sorularını test ettiği, geçerli iddia ve delillerini ortaya attığı, fikirlerini başkalarının fikirleriyle karşılaştırdığı ve fikirlerinin nasıl değiştiğine dair yansıma yaptıkları bölümlerin bulunması öğrencilerin
bilimsel konulardaki büyük düşüncelere (big idea)
ulaşması açısından önemlidir (Akkus ve ark., 2007).
Ancak, yazma sürecinde ATBÖ rapor formatı incelendiğinde öğrencilerin resim, grafik, diyagram vb.
anlamı farklı yollarla temsil eden modsal betimlemelerin fonksiyonlarını öğrenme ve sürece entegre
etme konusunda gerekli kavramsal ve yapısal desteği sağlamadığı görülmektedir. Aşağıda da tartışıldığı üzere öğrenme sürecinde modsal betimlemelerin
algılanması ve kullanılması kavramsal öğrenmeye
önemli katkılar sağlayabilir.
Tablo 1.
ATBÖ Öğretmen Şablonu
1. Kavram haritası yoluyla ön bilgilerin ortaya çıkarılması
2. İnformal yazma, gözlem yapma, beyin fırtınası ve soru
sorma tekniklerinin kullanıldığı laboratuvar öncesi
etkinliklerin yapılması
3. Laboratuvar etkinliklerine katılım
4. I. Müzakere Fazı - laboratuvar etkinliklerinde kişisel yazma faaliyetlerinin yapılması (Örneğin; günlük yazma)
5. II. Müzakere Fazı - küçük gruplarda gözlemlerden elde
edilen verilerin yorumlarının paylaşımı ve kıyaslanması
(Örneğin; grup olarak taslak oluşturma)
6. III. Müzakere Fazı - düşüncelerin kitap ya da diğer
kaynaklar ile karşılaştırılması (Örneğin; başlangıç
sorularını cevaplandırmaya yönelik grup notu çıkarma)
7. IV. Müzakere Fazı - Bireysel yansıma ve yazma faaliyetlerinin yapılması (Örneğin; bilgi verilecek kişiler için rapor
ya da poster gibi sunum hazırlama)
8. Kavram haritası yoluyla öğretim sonunda öğrenilenlerin
ortaya çıkarılması
Tablo 2.
ATBÖ Öğrenci Şablonu (ATBÖ Rapor)
1. Başlangıç Düşünceleri - Sorularım nelerdir?
2. Testler - Ne Yaptım?
3. Gözlemler - Ne Gördüm?
4. İddialar - Ne iddia edebilirim?
5. Kanıt - Nasıl anladım? Niçin bu iddialarda bulunuyorum?
6. Okuma - Benim düşüncelerim başka düşüncelerle nasıl
karşılaştırılır?
7. Yansıma - Düşüncelerim nasıl değişti?
Öğretmen ve öğrencilere yol gösterici nitelikte
sağlam bir temele oturtulmuş ATBÖ yaklaşımı
ile yapılan uygulamalarda öğrencilerin bir takım
yeterlilik ve becerileri kazandığı görülmektedir.
Örneğin; Akkus ve arkadaşları (2007) yaptıkları
çalışmada ATBÖ yaklaşımı ve geleneksel1 yaklaşımın uygulandığı sınıflardaki öğretmenlerin uygulama seviyelerine ve öğrencilerin başarı düzeylerine
göre öğrencilerin son test cevaplayabilme düzeyini
incelemişlerdir. Çalışma sonucunda ATBÖ uygulamalarının geleneksel yaklaşıma kıyasla öğrenci
başarısına istatistiksel anlamlı katkı sağlamasının
yanı sıra öğretmenlerin ATBÖ uygulamalarındaki
etkinlik/başarı düzeylerinin de öğrenme çıktılarının zenginliğini belirleyen bir diğer faktör olduğu
bulunmuştur. Öte yandan, aynı çalışmada ATBÖ
uygulamalarında akademik kazanımları en yüksek
olan grubun başlangıçta düşük akademik başarı seviyesinde bulunduğu tespit edilen öğrenciler
olduğu gözlemlenmiştir. Öğretmenlerin ATBÖ
uygulama düzeyleri ile öğrencilerin öğrenme çıktıları arasındaki ilişkiyi araştıran başka bir çalışmada
Hand, Wallace ve Prain (2003) ATBÖ uygulamasında hem öğretmenlerdeki hem de öğrencilerdeki
değişimi incelemişlerdir. Çalışmada iki yıl boyunca
öğretmenlerin günlükleri, alanla ilgili tuttukları
notlar ve sınıf ortamı izlenmiş ve öğrenci gruplarıyla görüşmeler yapılmıştır. Çalışmanın sonunda
öğretmenlerin epistemolojik inançlarının, değerlerinin ve pratiklerinin ATBÖ yaklaşımını uygulama
becerisine etki ettiği görülmüştür. Ayrıca çalışmadan elde edilen sonuçlara göre ATBÖ yaklaşımının
uygulandığı sınıftaki öğrencilerin dilsel pratiklerinin ve bilimsel okuryazarlıklarının geliştiği belirlenmiştir. ATBÖ uygulamalarındaki dil pratikleri
ve argüman kurma becerileri arasındaki ilişkilerin
incelendiği çalışmalar ise kısmen daha yakın tarihlere dayanmaktadır.
1 Geleneksel (business as usual) ifadesi öğretmenlerin
her zaman uyguladıkları yöntem, stratejileri ve pedagojik yaklaşımları ifade etmekle beraber uygulamaların geleneksel eğitim anlayışı (traditional) ile yapıldığı
anlamını taşımamaktadır.
375
KURAM VE UYGULAMADA EĞİTİM BİLİMLERİ
Hand ve Choi (2010) 111 üniversite öğrencisi ile
birlikte ATBÖ yaklaşımına uygun olarak organik
kimya laboratuvarı dersini yürütmüşlerdir. ATBÖ
yaklaşımına uygun olarak organik kimya laboratuvarı dersinde öğrencilerin doldurdukları ATBÖ
rapor formatını inceleyen Hand ve Choi; raporun
soru-iddia ve delil bölümünde modsal betimlemeleri kullanan öğrencilerin daha güçlü argüman
oluşturdukları sonucuna ulaşmışlardır. Ayrıca bu
çalışmada iddialarını desteklemek için modsal
betimlemeleri kanıt olarak kullanan öğrencilerin
laboratuvar dersinde daha başarılı olması, çalışma
sonucunda ulaşılan bir diğer bulgudur.
Türkiye’deki ATBÖ Çalışmaları
Ülkemizde de ATBÖ uygulamasını esas alan ve
uygulamaların farklı eğitim kademelerindeki öğrenme çıktılarına etkisini değerlendiren çalışmalar
yapılmıştır. Örneğin, Günel, Kabataş-Memiş ve
Büyükkasap (2010), 6. sınıf öğrencileri ile yaptıkları çalışmada ATBÖ yaklaşımının uygulandığı
sınıf ile öğretmen merkezli uygulama ve pedagojinin (öğretmenin bilgi aktarımına önem verdiği,
öğrencinin sıklıkla dinleyici konumunda olduğu,
zaman zaman öğretmenin sorularına cevap verdiği,
konunun kitaptan takip edildiği ve bölüm soruların
cevaplandığı) hâkim olduğu sınıf ortamını karşılaştırmışlardır. Çalışmanın sonunda ATBÖ uygulamalarının yapıldığı grubun karşılaştırma grubuna
göre istatistiksel olarak anlamlı düzeyde daha başarılı olduğu ve fen bilimlerine karşı daha pozitif bir
tutuma sahip olduğu bulunmuştur. Ayrıca uygulama grupları içerisinde ATBÖ yaklaşımıyla beraber
öz değerlendirmede bulunan öğrencilerin akademik başarı seviyeleri ve fene yönelik tutumlarının
yalnızca ATBÖ uygulamasının yapıldığı sınıftaki
öğrencilere oranla daha yüksek seviyede olduğu
belirlenmiştir. Öte yandan Kingir ve arkadaşları
(2012) lise öğrencilerinin kimya konularını öğrenmede, Hasancebi-Yesildag ve Gunel (2013) ise
sosyoekonomik açıdan dezavantajlı ortaokuldaki
öğrencilerinin fen bilgisi konularını öğrenmesinde
ATBÖ uygulamalarının etkinliğini değerlendirmişlerdir. Çalışmalarda yukarıda bahsi geçen çalışma
sonuçlarına paralel bulgulara rastlanmıştır.
ATBÖ uygulamalarının etkinliğini araştıran ulusal
ve uluslararası araştırmalar incelendiğinde, ATBÖ
yaklaşımının öğrencilerin akademik başarı, tutum,
epistemolojik inanç ve öz değerlendirme yapabilme gibi bir takım becerilerine olumlu yönde katkılar sağladığı görülmüştür. Ancak, yukarıda da
belirtildiği üzere gerek ATBÖ sürecinin yapısında
ve işleyişinde gerekse de ATBÖ ile ilgili yapılan
376
çalışmalar içerisinde dilsel pratikleri farklı yollarla
ifade etmeye ve farklı dil pratikleri uygulamaları
ile daha etkili bir argümanın nasıl kurulacağına
dair çalışmaların eksikliği görülmektedir. ATBÖ
süreci dilin etkin kullanımı üzerine kurgulanmasına karşın dilin bileşenleri üzerine yapılan vurgular
ve etkiler incelenmiş, sıklıkla sürecin tamamının
bilgi ve bir takım becerilere katkısı araştırılmıştır.
Bu durum Ford’un (2008) bilimsel bilginin yapılandırılması ve bilimsel okuryazarlık arasındaki
kurduğu bağ ile doğrudan ilişkilidir. Ford (2008) ve
Klein’e (2001) göre bilimsel okuryazarlık becerilerinin kazandırılmasında öğrencilerin hem sosyolojik olarak bilimsel bilgiyi yapılandırma sürecinden
geçmeleri (ATBÖ, 5E gibi) hem de bilimsel süreç
ve bilgiyi kapsayan/oluşturan yapı taşlarını (metin,
tablo, matematiksel formül gibi) anlamlı dilsel argümanlar içerisinde kullanmaları gerekmektedir.
Bu bağlamda betimlemelerin araştırma sorgulama
tabanlı argümantasyona dayalı öğrenme sürecine
entegrasyonu kavramsal öğrenmeyi destekleme ve
okuryazarlık becerilerinin gelişimi adına ihtiyaç
duyulan bir araştırma alanı olarak görünmektedir.
Modsal Betimlemeler
Betimlemelerle ilgili birçok tanımın olması onun
çoklu ortamlarda farklı araştırmacılar tarafından
farklı şekillerde ele alınmasından kaynaklanmaktadır. Örneğin; çoklu ortamdaki modsal betimlemeleri
Günel, Hand ve Gündüz (2006) resim, grafik, diyagram, yazı, kart, fotoğraf, şekil gibi anlam oluşturan
unsurlar olarak tanımlarken; Pineda ve Garza (2002),
modsal betimlemeleri animasyon, video, ses, görüntü
ve teknolojik araçlar olarak tanımlamışlardır. Ayrıca
matematik eğitimi alanında çalışanlar modsal betimlemeleri bu tanımlara benzer şekillerde ele almış ve
betimlemeler ile ilgili çeşitli teoriler ortaya atmıştır. Bu
teorilerden modsal betimleme teorisine göre:
1. Matematiksel ifade ya da kavram farklı betimlemeler tarafından betimlenir.
2. Çeşitli betimlemeler aracılığıyla fikirler ifade
edilir.
3. Bir betimleme başka bir betimlemeye dönüştürülebilir.
4. Bir kısım zihinsel ve içsel betimlemelere yenileri
eklenebilir.
5. Herhangi bir problemi çözmek için uygun betimlemelere karar verilebilir.
6. Bir kavramın çeşitli betimlemeleri arasındaki benzerlik, farklılık ve ilişkinin gücü betimlemeler sayesinde belirlenir (Owens ve Clements, 1997, s. 203).
DEMİRBAĞ, GÜNEL / Argümantasyon Tabanlı Fen Eğitimi Sürecine Modsal Betimleme Entegrasyonunun Akademik Başarı,...
Sayılan bu altı basamağa benzer görüşleri fen eğitimcileri de ortaya atmış ve betimlemelerin biliş,
öğrenme, bilimsel okuryazarlık gibi alanlarla olan
etkileşimini incelemişlerdir (Kozma, 2003; Mayer,
1997; Meij ve Jong, 2006).
Modsal betimlemeleri çoklu ortamda öğrenme,
olarak ele alan Mayer (1996), Witrock’un (1990)
ortaya koyduğu Türetimci (Generative) Öğrenme
Teorisi ile Clark ve Paivio’nun (1991) ileri sürdüğü
İkili Kod (Dual Code) teorisinden hareketle Türetimci Çoklu Ortam Öğrenme (Generative Theory
of Multimedia Learning) teorisini ortaya koymuştur. Bu bilişsel teori üzerinde daha çok anlamlı
öğrenmeye değinen Mayer’e (1996) göre bireyler
hazır bir materyal üzerinden seçtikleri kelimeleri
ya da görselleri düzenleyerek anlamlı betimlemeler
oluştururlar. Daha sonra da, benzer kavramları betimleyen görsel ve sözel betimlemeleri birleştirme
yoluna giderler. Bu sayede sözel ve görsel betimlemeleri ahenkli ve bütün bir zihinsel betimlemeye
dönüştürerek anlamlı öğrenmeyi sağlamış olurlar.
Betimlemelerin fen eğitimi alanında öğrenme üzerindeki etkisini inceleyen araştırmacılar betimlemeleri algılama, anlamlandırma ve yazma içerisinde yapılandırma süreçlerinden geçen öğrencilerde
aktif ve anlamlı bir öğrenme gerçekleştiği hakkında
sonuçlara ulaşmışlardır (Choi, 2008; Günel, Atilla
ve Büyükkasap, 2009; Kozma, 2003; Seeger, Voigt ve
Waschescio, 1998). Benzer şekilde Mayer (2003) de
öğrenme ortamlarında öğrencilerin modsal betimlemelerin kullanması için gerekli öğrenme ve öğretme ortamları oluşturulması gerektiğine vurgu yapmıştır. Bu nedenle öğrencilerin dikkatini dağıtan
karmaşık ve gereğinden fazla bilgilerin yer aldığı
öğrenme ortamlarından kaçınılmalı, öğrencilerin
yalnızca görsel ya da yalnızca sözel betimlemeleri
kullanmaları yerine her ikisini de bütünleştirerek
anlamlı öğrenmeyi sağlayacakları ortamlar için onlara fırsatlar verilmelidir. Fen eğitimi alanı dikkate
alındığında, bilimi yaparak ve yaşayarak öğrenebilmek için konuşmak, yazmak ve okumak ve bu dilsel süreçleri kullanarak anlamlar oluşturmak için
sözel tartışma, matematiksel ifade, grafik ve görsel
sunular gibi modsal betimlemelerin birleştirilmesi
gerekmektedir (Lemke, 1998). Modsal betimlemelerle ilgili yapılan çalışmalar sentezlendiğinde
çalışmaların iki ana düşünce üzerine kurgulandığı
görülmektedir. Bunlardan ilki modsal betimlemeler hakkında farkındalık kazanan ve modsal betimlerin kullanım amaçlarını kavrayan öğrencilerin
ünite tabanlı başarı testlerinden ve açık uçlu sorulara verdikleri yanıtlar incelenerek öğrencilerin fen
kavramlarını öğrenmelerine etkisini araştırmaktır
(Günel ve ark., 2009; Günel, Kabataş ve Büyükkasap, 2010). Diğeri ise gerek modsal betimlemelerin
mektup yazma ve poster hazırlama gibi gerekse de
laboratuvar raporlarını doldurma gibi dilsel pratiklerle ilişkisini ortaya koyan çalışmalardır (Choi,
2008; McDermott, 2009; Yeşildağ, 2009). Yapılan
her iki tip çalışmada da modsal betimlemeler hakkında farkındalık kazanan ve betimlerin bilinçli
kullanımı hakkında uygulama yapan öğrencilerin
fen kavramlarını derinlemesine öğrendikleri, okuduklarından anlam çıkarma ve yazma gibi dilsel
becerilerinin geliştiği göze çarpmaktadır.
Bahsi geçen araştırma alanlarında ve sonuçlarından yola çıkıldığında dil ve okuryazarlık eğitimi
alanlarında yaygın kabul gören anlam çıkarma
ve anlam oluşturmanın modsal betimlemelerden
bağımsız olamayacağı görüşü (Lemke, 1998) ile
dilsel pratiklerin ve sınıf içinde bir disiplini bilme
yolunun modsal betimleri anlama ve altında yatan
anlamın deşifre edilmesi gerektiği görüşleri (Airey
ve Linder, 2009; Alvermann, 2004) ile yakından ilişkili olduğu görülmektedir. Bu kapsamda literatüre
bakıldığında argümantasyona dayalı fen eğitimi
uygulamaları ve modsal betimlemelerin öğrenme
üzerine etkileri konularına yönelik çalışmalara
bağımsız olarak rastlanmaktadır. Modsal betimlemenin ATBÖ yaklaşımı uygulamasında doldurulan
yazılı raporlarda kullanımını inceleyen araştırmacılardan Choi (2008), modsal betimlemenin argüman kurma becerisini arttırdığı sonucuna varmasına karşın öğrencilerin araştırma-sorgulama tabanlı
dil etkinliklerini aktif olarak kullandıkları ATBÖ ya
da 5E gibi öğrenci merkezli fen eğitimi uygulamaları ile bütünleştirilmiş modsal betimleme eğitimi,
literatürde yer almamıştır. Bütünleştirilmiş modsal
betimleme eğitimi; öğrencilerin modsal betimlemeleri tanıyarak ve kullanım amaçlarını kavrayarak
kendi uygulamalarında (okuma, problem çözme,
yazı içinde kullanma gibi) betimlemelere bilinçli
olarak yer verdikleri bir eğitim sürecini hedefler.
Modsal betimlemelerin ATBÖ raporlarında kullanımı öğrenciler için beklenen bir durum olduğundan, bu çalışmada farklı olarak uygulama grubu öğrencilerine modsal betimlemeler eğitimi verilerek
bilinçli betimleme kullanımının argüman kurma
ve yazma becerilerine etkisi araştırılmıştır. Kısacası
bu çalışmada modsal betimleme eğitimi almış ve bu
eğitimi ATBÖ ile bütünleştirmiş öğrencilerin argüman kurma ve yazma becerileri nasıldır sorusunun
cevaplanması hedeflenmiştir. Modsal betimleme
eğitiminin bilimsel düşünceleri öğrenme ve bilimsel düşünceleri farklı formatlarda paylaşma olanağı
sağladığı göz önüne alındığında bu etkinliklerin
ATBÖ yaklaşımı gibi öğrenci merkezli uygulama-
377
KURAM VE UYGULAMADA EĞİTİM BİLİMLERİ
lar ile eş zamanlı gerçekleştirilmesinin hem modsal
betimleme algılarının gelişmesinde, hem okuma ve
yazma gibi süreç becerilerinin gelişmesinde hem de
kavramsal öğrenmede daha geniş bir etkiye yol açması beklenebilir. Bu bağlamda öğrencilerin argüman oluşturma, anlam ve kavramları farklı araçlarla
destekleme, dili farklı betimlemelerle ifade etmeye
yönelik bir takım kazanımları geliştirebilmeleri için
modsal betimleme (resim grafik, diyagram vb.) eğitimi ile ATBÖ yaklaşımının entegrasyonun araştırılacağı çalışmaların literatüre katkı sağlayacağı ve
eğitim uygulamalarının düzenlenmesinde önemli
veriler sağlayabileceği düşünülmektedir.
Araştırmanın Problem Cümleleri
1-Modsal betimlemeler eğitimi alan öğrenciler ile
almayan öğrencilerin arasında fen konularına
yönelik yapılan sınavlarda akademik başarı yönünden fark var mıdır?
2-Modsal betimlemeler eğitimi alan öğrenciler ile
almayan öğrencilerin arasında eğitim süreci esnasında hazırladıkları etkinliklerinin içeriğine dayalı
raporlarının yazma düzeylerinde fark var mıdır?
3-Modsal betimlemeler eğitimi alan öğrenciler ile
almayan öğrencilerin arasında yazma aktivitelerinde modsal betimlemeleri kullanım uygunluğu
açısından yapılan değerlendirme sonuçlarında
fark var mıdır?
4-Modsal betimlemeler eğitimi alan öğrenciler ile
almayan öğrencilerin arasında yazılı argüman
oluşturma düzeyleri arasında fark var mıdır?
5-Çalışmaya katılan öğrencilerin yazma aktivitelerinden aldığı modsal betimleme puanları ile argüman oluşturma puanları arasında anlamlı bir
ilişki var mıdır?
Yöntem
Model
Bu çalışmada yarı-deneysel karma araştırma deseni
kullanılmıştır. Yarı deneysel araştırma deseni hazır
gruplar üzerinde ancak grup eşleştirmenin olduğu, seçkisiz atamanın olmadığı desenlerdir. Yarı
deneysel desen seçkisiz atamanın yapılamayacağı
durumlarda ciddi bir alternatif desendir (Büyüköztürk, Çakmak, Akgün, Karadeniz ve Demirel,
2009). Ön-son test karşılaştırmalı, farklı uygulama
gruplarının kıyaslanmasını öngören araştırma deseninde ön test kullanımı yerine öğrencilerin, önceki akademik yılda aldıkları fen bilimleri içerikli
iki ders değişkeni incelenmiş ve öğrencilerin o yıla
378
ait alan bilgileri karşılaştırılmıştır. Bu uygulamanın
tercih edilmesinin temel nedeni, çalışma sonunda
son test olarak uygulanacak olan yarıyıl ve yılsonu
sınav sorularının aynısının çalışmanın başında ön
test olarak uygulanması durumunda bu yaş seviyesindeki öğrencilerin ön test uygulamalarının karşılarına tekrardan son test olarak çıkacağını tahmin
etme olasılıklarının yüksek olmasıdır. Öğrencilerden toplanan sınav sonuçları gibi nicel verilerin
yanı sıra dönem boyunca hazırladıkları laboratuvar
raporları da nitel veri olarak metin analizi yoluyla
çözümlenmiş ve puanlanmıştır.
Değişkenler: Araştırmanın bağımsız değişkeni öğrencilerin dâhil oldukları gruptur; modsal betimlemeler eğitimi alan (uygulama) ve almayan (karşılaştırma) olmak üzere iki değer alabilmektedir. Öte
yandan, bağımlı değişkenler ise öğrencilerin ünite
tabanlı fen başarıları, modsal betimleme notları, argüman kurma ve yazma becerileri puanlarıdır.
Evren ve Örneklem
Bu araştırmanın evreni, 2010-2011 eğitim öğretim
yılında Türkiye’de üniversite düzeyinde öğrenim görmekte olan tüm üçüncü sınıf fen bilgisi öğretmenliği
öğrencileridir. Araştırmanın örneklemi ise, 2010-2011
eğitim öğretim yılında Türkiye’de bir üniversitenin fen
bilgisi eğitimi anabilim dalında 3. sınıf düzeyinde öğrenim görmekte olan 62’si kız ve 57’si erkek olmak üzere toplam 119 öğrenci oluşturmaktadır. Uygulamalar,
aynı üniversiteden bir öğretim üyesi ile iki yüksek lisans öğrencisi tarafından Fen Bilgisi Laboratuvarı Uygulamaları dersi kapsamında yapılmıştır. Araştırma
için seçilen dört şubedeki öğrencilerden, ikisi normal
öğretim (A ve B şubesi), diğer ikisi de ikinci öğretim
(A ve B şubesi) programlarına devam etmektedir.
Seçilen dört şubeden, B şubeleri rastgele uygulama
grubu olarak belirlenirken A şubeleri de karşılaştırma
grubu olarak belirlenmiştir. Rastgele seçilen uygulama
ile karşılaştırma grupları arasındaki fen başarısı bir
önceki döneme ait Modern Fizik ve Genel Kimya notları karşılaştırılarak incelenmiş ve istatistiksel anlamlı
bir farklılık gözlemlenmemiştir. Modern Fizik ve Genel Kimya derslerinin seçilmesinin nedeni araştırma
için yapılacak olan uygulamaların (ATBÖ) ve uygulama sonrası yapılacak olan değerlendirmelerin (ATBÖ
rapor değerlendirmelerinin) fizik ve kimya konularını
kapsamasından kaynaklanmaktadır.
Gruplar ve Uygulama Süreci
Gruplar: Bu çalışmada yer alan bütün öğrenciler
ATBÖ kapsamında, aşağıda ayrıntıları verilen uy-
DEMİRBAĞ, GÜNEL / Argümantasyon Tabanlı Fen Eğitimi Sürecine Modsal Betimleme Entegrasyonunun Akademik Başarı,...
gulamaları ve ünite sonunda öğrenme amaçlı yazma
etkinlikleri gerçekleştirmişlerdir. Toplam 4 şube arasından rastgele seçilen birer örgün ve ikinci öğretim
şubelerinde ATBÖ uygulamalarına ek olarak modsal betimlemeler eğitimi verilmiştir. Verilen eğitim
süreci (Modsal Betimleme Eğitimi [MBE]) aşağıda
tanımlanmıştır. Her iki grupta da kullanılan ATBÖ
etkinlikleri, uygulanan pedagoji, ders içi zaman ve
ders dışı ödev hazırlama zamanı eşit tutulmuştur.
Bu bağlamda, ATBÖ uygulama süreci ve ünite sonu
yazma etkinlikleri (ATBÖ rapor) her iki grupta ortak uygulama tabanı olurken iki grubu birbirinden
ayıran uygulama farkı MBE olmaktadır. Gruplar
ATBÖ ve ATBÖ+MBE olarak belirlenmiştir. MBE
etkinliklerin tamamına yakın bir bölümü ders içi etkinlikler kapsamında yapılmış olup ders dışı etkinlik olarak ödev niteliği taşıyan zamana tekabül edecek araştırma-tartışma sorusu ödevi ATBÖ grubu
öğrencileri tarafından tamamlanmıştır. Bu uygulama ile her iki gruptaki öğrencilerin ders dışı çalışma
saatlerinin eşit tutulması hedeflenmiştir.
turmuşlardır. Oluşturulan kriterler bundan sonraki
yazılacak olan soruların düzeyi için öğrencilere yol
gösterici olmuştur. Böylece öğrenciler ATBÖ yaklaşımıyla işlenen konularda nasıl soru sorulacağına
dair farkındalık kazanmışlardır. Uygulama sürecinin başında, ATBÖ yaklaşımının temelini oluşturan soru-iddia ve delil kavramlarının öğrenciler
tarafından anlaşılması amacıyla uygulama ve karşılaştırma grubunda öğrenim görmekte olan öğrencilere gizemli bir ölümden bahseden, tek bir sonucu
olmayan bir senaryo üzerinden sonuç çıkarmalarını ve bu sonuçları iddia ve delillerle desteklemeleri
istenmiştir. Öğrencilere ATBÖ’ye dayalı etkinlikler
esnasında doldurmaları istenen ve ATBÖ öğrenci
şablonunda belirtilen temaları içeren ATBÖ rapor formatı hakkında bilgi verilmiştir. Ayrıca öğrencilere, bu raporun hangi kısmını grupça hangi
kısmını bireysel olarak dolduracakları konusunda
açıklamalar yapılmıştır. Rapor, temelinde öğrenci
merkezli ve argümantasyona dayalı yapılan uygulamaların ve öğrencilerin düşüncelerinin kayıt altına
alındığı, öğrenme amaçlı yazma etkinliğidir.
Uygulama Süreci
ATBÖ yaklaşımına uygun olarak bir yarıyıl boyunca işlenen Fen Bilgisi Laboratuvarı Uygulamaları
dersinde öğrenciler yer çekimi, ısı ve sıcaklık, yüzey
gerilimi, elektrik ve sıvıların kaldırma kuvveti konularına dair küçük gruplar şeklinde sorular oluşturmuşlardır. Daha sonra, öğrenciler sorularını test
etmek için araştırma ve sorgulamaya dayalı deneyler tasarlamışlardır. Deneyler sonucu elde edilen veriler doğrultusunda öğrenciler gruplar hâlinde iddia
ve delillerini ortaya koymuşlardır. Küçük gruplarda
oluşan bu iddia ve deliller büyük gruba (sınıfa) taşınarak öğrenciler arasında etkili bir tartışma süreci
başlamıştır. Tartışma sırasında araştırmacı gerekli
yerlerde sorular sorarak ve öğrencilerden gelen fikirleri sınıftaki diğer öğrencilere taşıyarak tartışmanın daha zengin geçmesini sağlamıştır. Öğrenciler
iddia ve deliller, bulgular, konuya dair fikirler ve akıl
yürütmeler üzerinde zengin bir şekilde tartışmışlar
ve var olan soruna mantıklı bir açıklama getirmeye çalışmışlardır. Sorumlu öğretim üyesi bu süreçte
sınıftaki tartışmayı daha önce konuya dair kazanımları kapsayan büyük düşünceye doğru çekmek
için gerekli yerlerde müdahalelerde bulunmuştur.
Tartışma öğrencilerin büyük çoğunluğu tarafından
kabul görülen ve üzerinde uzlaşılan bir düşünce bulununcaya kadar sürmüştür. Tartışmadan sonra öğrencilere kaynak taraması yapmaları ve birbirlerinin
düşüncülerini karşılaştırmaları için fırsatlar verilmiştir. Sürecin başından sonuna kadar geçen sürede
olup bitenleri öğrenciler bireysel olarak öğrenme
amaçlı yazma aktivitesi olan ATBÖ rapor formatına
uygun olarak yazmışlardır.
Uygulamaların Yürütülmesi ve Araştırmacıların
Rolü: Çalışmada toplam üç araştırmacı görev almış
olup ATBÖ uygulamaları sorumlu öğretim üyesi
tarafından yürütülmüştür. Diğer iki araştırmacı
ATBÖ sürecinde gözlemci olarak yer alırken aynı
zamanda MBE kapsamında öğrenciler tarafından
hazırlanan değerlendirmeleri ve ATBÖ raporlarını
bağımsız değerlendiriciler olarak puanlamışlardır.
ATBÖ Uygulaması: Sorumlu öğretim üyesi araştırmacı tarafından uygulama öncesinde öğrencilere
ATBÖ yaklaşımına dair bilgi verilmiştir. Araştırmacı dönem boyunca işlenen ünitelerin alt konularına dair kazanımları çıkarmıştır. Bu kazanımları
içeren büyük düşünceleri (big idea) oluşturmak
için kendi kavram haritasını hazırlamıştır. Yapılan
kavram haritası üzerinde diğer araştırmacılarla
tartışmalar yapılarak her bir konuya dair büyük
düşünceleri (Örn. Kuvvet itme ve çekmedir) belirlemiştir. Ayrıca araştırmacı öğrencilere iyi soru yazma becerisini kazandırmak için öğrencileri küçük
gruplara ayırarak seçilen bir konuya dair sorular
oluşturmalarını istemiştir. Oluşturulan soruları öğrenciler, araştırmacı tarafından belirlenen iyi, orta,
kötü skalasındaki soru kategorilerine yerleştirmeye
çalışmışlardır. Öğrenciler bu esnada sorularının
hangi gruba gireceğine dair tartışmalar yapmışlardır. Yapılan tartışmalar neticesinde öğrenciler
her bir soru grubunun özelliklerine ait kriterler
üzerinde ortak bir fikirde birleşme yoluna giderek
kriterlerinin doğruluk mekanizmasını sınıfça oluş-
379
KURAM VE UYGULAMADA EĞİTİM BİLİMLERİ
Ünitelerin tamamlanmasının ardından hem ATBÖ
grubu hem de ATBÖ+MBE grubundan, etkinlikler
yaptıkları üniteler hakkında ilköğretim düzeyinde
öğrenim görmekte olan öğrencilere yönelik birer
poster hazırlamaları istenmiştir. Bu uygulama her
iki gruba da ortak uygulanan öğrenme amaçlı yazma etkinliği olmuştur.
Modsal Betimleme Eğitimi (MBE): Uygulama grubu öğrencilerine modsal betimlemeleri tanıtmak ve
bunlar hakkında farkındalık kazandırmak için üç
aşamalı bir eğitim verilmiştir.
Aşama I: Bu aşamada uygulama grubu öğrencilerine modsal betimlemeleri tanıtmak ve bunlar hakkında farkındalık kazandırmak için Bilim Teknik
Dergisi’nden seçilen “Buluşunun 100. Yılında Elektron”, “Maddenin Temel Taşı Nedir?”, “Protonun Gizli
Yaşamı”, “Yumruk Atan Hayalet: Nötrino” adlı makaleler üzerinden veya İlköğretim Fen ve Teknoloji
dersinde kullanılan kitaplardan herhangi birinin iki
sayfalık bölümü üzerinde inceleme yapmaları istenmiştir. İnceleme esnasında öğrenciler, yazılı metin
üzerinde kullanılan modsal betimlemeleri tanıma, betimlemelerin kullanma amaçlarının neler olabileceği,
betimlemeler arasındaki uyum, gereksiz betimleme
kullanımı gibi konular üzerinde bireysel olarak değerlendirmeler yapmışlardır. Değerlendirmenin sonunda
öğrencilerden fikirlerini bireysel olarak yazmaları
istenmiştir. Bu süreç iki saatlik ders içi etkinliği, kısa
değerlendirme raporunun yazımı da ders dışı etkinlik
olarak tamamlanmıştır.
Aşama II: Öğrencilere daha önce verilen bilimsel
makalelerden biri üzerinde grupça değerlendirme
yapmaları istenmiştir. Öğrenciler değerlendirmelerini betimlemenin türü, betimlemeler arası uyum,
etkili betimleme kullanımı gibi konuların yer aldığı
Yeşildağ (2009) tarafından kullanılan poster değerlendirme rubriği aracılığıyla yapmışlardır. Bu süreç
iki saatlik ders içi etkinliği olarak tamamlanmıştır.
Aşama III: Bu aşama ünitelerin uygulamaların
sonunda gerçekleştirilmiş ve öğrencin yukarıda
bahsedilen öğrenme amaçlı yazma etkinliği olan
posterlerini betimlemeler açısından nasıl değerlendirebileceklerini konu alan tartışma ve değerlendirme kriterleri oluşturmayı kapsamaktadır. Kendi
hazırladıkları posterlerin modsal betimlemeler açısından değerlendirmeye yönelik bu etkinlik iki ders
saati olarak tamamlanmıştır.
Veri Toplama Aracı
Bir Önceki Akademik Yıla Ait Fizik ve Kimya
Dersleri Notları: ATBÖ ve ATBÖ+MBE grupları
380
arasında çalışmanın başlangıcında fizik ve kimya
alan bilgileri açısından farklılık olup olmadığını
araştırmak amacıyla öğrencilerin önceki akademik
yılda aldıkları Modern Fizik ve Genel Kimya derslerinin not ortalamaları kullanılmıştır. Çalışma süreci
esnasında fizik ve kimya konularındaki ATBÖ uygulamalarından veri toplanacağı için bir önceki yılın
fizik ve kimya bilgilerini ölçen bu iki ders seçilmiştir.
Ara Sınav ve Yılsonu Sınavı Notları: Öğrencilere
uygulanan ara ve yılsonu sınavlarında, derste işlenen konularla ilgili kavram sorularını cevaplamaları
istenmiştir. Sorulan kavram soruları Hewitt (2006)
tarafından yazılan Kavramsal Fizik (Conceptual
Phsiycs) adlı kitaptan ve dersteki uygulamalardan
yararlanılarak seçilmiştir. Hem ara sınav hem de
yarıyıl sınavında beşer adet kavram sorusu kullanılarak toplam 100 puan üzerinden değerlendirme
yapılmıştır. Örneğin; Size verilen bir alüminyum folyoyu su üzerinde en fazla ağırlığı taşıyabileceği şekle
getirmeniz istendiğinde alüminyum folyoya nasıl bir
şekil verirdiniz? Bu şekle getirmenizdeki amacınızı
nedenleriyle birlikte açıklayınız? Seçilen sorulardan
oluşturulan ara sınav ve yılsonu sınavlarının yüzey
geçerliliği alanında uzman bir öğretim üyesi ile
yüksek lisans yapmakta olan iki öğrencinin görüşleri dikkate alınarak değerlendirilmiştir. Uygulanan
ara ve yılsonu sınavlarının güvenilirlik katsayısı
(Crombah’s Alpha) ara sınav için 0.51 bulunurken
yılsonu sınavı için 0.54 olarak bulunmuştur. Alpha
değerinin 0.5 düzeylerinde olma nedeninin sınav
sorularının birden fazla üniteyi kapsamasından
kaynaklandığı düşünülmektedir. Sheskin (2004)
birden fazla ünitenin sorularını içeren testlerin
güvenirlik katsayılarının 0,5 düzeyinde bulunabileceğini ve bu değerin çok ünite içerikli sınavlar için
uygun bir güvenilirlik olduğunu vurgulamaktadır.
ATBÖ Raporları: Araştırma ve sorgulamaya dayalı ATBÖ etkinlikleri esnasında Keys ve arkadaşları (1999) tarafından geliştirilen ve geleneksel
laboratuvar raporlarının aksine bir çeşit öğrenme
amaçlı yazma aktivitesi olan ATBÖ rapor formatı
kullanılmıştır. ATBÖ raporları, Choi’nin (2008)
çalışmasında kullandığı rubrik kullanılarak geliştirilen ATBÖ rapor rubriği (bakınız Ek 1) tarafından
öğrencilerin raporlarda kullandıkları argüman ve
betimlemelerin kalitesi ile toplam yazma puanları
değerlendirilmiştir. Geliştirilen ATBÖ rapor rubriğinin güvenirliği ve geçerliliği için öğrencilerden
birisinin doldurduğu rapor eş zamanlı olarak uygulama tecrübesi ve teorik yeterliliği olan bir öğretim
üyesi, 5 yüksek lisans ve 2 doktora öğrencisinden
oluşan uzmanlar tarafından puanlanmıştır. Verilen
puanlar, puanlamanın nasıl yapıldığı ve her uzma-
DEMİRBAĞ, GÜNEL / Argümantasyon Tabanlı Fen Eğitimi Sürecine Modsal Betimleme Entegrasyonunun Akademik Başarı,...
nın rubrikteki kriterlerden çıkardığı anlamlara dair
tartışmalar yürütülmüştür. Daha sonra aynı uzman
grubu bu kez farklı öğrencilere ait beş farklı raporu
eş zamanlı olarak değerlendirmiş ve puanlanmıştır. Süreç içerisinde gerektiği durumlarda rubrik
revize edilmiştir. İlk rapor değerlendirdikten sonra gerçekleştirilen tartışmalara benzer tartışmalar
yürütülmüştür. Uzman ekibin verdiği puanlar arasındaki uyum %90 seviyelerine ulaşıncaya kadar
farklı rapor değerlendirme eylemine devam edilmiş
ve bu sayede geliştirilen rubriğin iç güvenirliğinin
belirlenmesi yoluna gidilmiştir. Rubriğin yüzey
geçerliği ise hem değerlendirme süreci öncesinde
hem de değerlendirmeler esnasında rubrikte yapılan değişiklikler sunularak alanında uzman bir öğretim üyesi, iki öğretim elemanı ve iki yüksek lisans
öğrencisinin görüşleri doğrultusunda sağlanmıştır.
Çalışmanın nitel verileri olan öğrenci raporları geçerlilik ve güvenilirlik çalışmalarının ardından iki
araştırmacı tarafından değerlendirilerek puanlar
Excel dosyasına aktarılmıştır. Söz konusu puanlar
istatistiksel analizlerde grupların karşılaştırılmasında ve korelasyon analizlerinde kullanılmıştır.
Alan sınırlamasından dolayı değerlendirilen rapor
örnekleri ve değerlendirme rubriğinde puanlamada
varyasyonun örneklendirilmesi sunulamamaktadır.
Bulgular
Hazırbulunuşluk Seviyelerine Dair Bulgular
Araştırmadan önce uygulama ve karşılaştırma
gruplarının hazır bulunuşluk seviyelerini incelemek amacıyla öğrencilerin bir önceki döneme ait
Modern Fizik ve Genel Kimya derslerinden aldıkları ara sınav ve yılsonu notları karşılaştırmak için tek
yönlü varyans analizi (F testi) kullanılmıştır. F testi
iki ve ikiden daha fazla gruplarda kullanılarak araştırmacıya daha esnek şekilde analiz sonuçlarını yorumlamada yardımcı olabilir (Gravetter ve Vallnau,
2013). Yapılan tek yönlü varyans analizi sonuçlarına bakıldığında uygulama ve karşılaştırma grupları
arasında modern fizik ara sınav (F(1,104)=3.36,
p>0.05), yılsonu (F(1,104)=0.35, p> 0.05) ve Genel Kimya IV ara sınav (F(1,104) = 0.26, p> 0.05),
yılsonu (F(1,104)=0.27, p >0.05) notları arasında α
=0.05 anlamlılık düzeyinde istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunamamıştır.
Birinci Alt Probleme Dair Bulgular
Bu problem durumu “Modsal betimlemeler ile
ilgili verilen eğitim ve etkinliklerin öğrencilerin
fen başarısına etkisi var mıdır?” şeklinde belirtil-
mişti. Problem cümlesinden hareketle uygulama
(ATBÖ+MBE) ve karşılaştırma grubu (ATBÖ) öğrencilerinin uygulama süresince ara sınav ve yılsonu sınavından aldıkları puanların ortalama farkları,
tek yönlü varyans analizi (One way ANOVA) kullanılarak incelenmiştir.
Veri analizi sonuçlarına göre öğrencilerin ara sınavda aldıkları toplam puanlar (F(1,115)=5.73, p<0.05)
ile yılsonu sınavı sonunda aldıkları toplam puanlar
(F(1,115)=5.34 p<0.05) uygulama (ATBÖ+MBE)
ve karşılaştırma (ATBÖ) gruplarına göre p<0.05
anlamlılık düzeyinde istatistiksel olarak farklılaşmaktadır. Uygulama ve karşılaştırma grubu öğrencilerinin ara sınav ve yılsonu sınavlarından aldıkları puanlara ilişkin betimleyici istatistiki bulgulara
Tablo 3’te yer verilmiştir.
Tablo 3.
Betimleme Eğitimi Alan ve Almayan Öğrencilerin Ara sınav ve
Yılsonu Sınavlarından Aldıkları Puanlara İlişkin Betimleyici
İstatistiksel Bulgular
ATBÖ+MBE
N
X
ATBÖ
Ss
N
X
Ss
Ara sınav sınavı
57 44.23 12.97 60 38.75 11.77
Yılsonu Sınavı
57 56.16 15.30 60 49.58 15.44
X max: 100
Tablo 3’e göre, öğrencilerin uygulama süresince
girmiş oldukları ara sınav ve yıl sonu sınavlarından aldıkları puanların ortalama ve standart
sapma değerlerine bakıldığında uygulama grubu
(ATBÖ+MBE) öğrencilerinin karşılaştırma grubu
(ATBÖ) öğrencilerine göre istatistiki olarak daha
başarılı olduğu görülmektedir. Bir başka ifadeyle
öğrencilere, ATBÖ yaklaşımı ile birlikte modsal
betimleme eğitimi verildiğinde öğrenciler daha başarılı olmaktadırlar.
Tablo 4.
Betimleme Eğitimi Alan ve Almayan Öğrencilerin Ara Sınav ve
Yılsonu Sınavından Aldıkları Puanlara İlişkin Tek Yönlü Varyans Analizi (One Way ANOVA) Sonuçları
Ara sınav
Yıl sonu
KT
Sd
KO
F
Gruplar arası
877.19
1
877.19
5.73
Grup içi
17591.28 115 152.96
Toplam
18468.47 116
Gruplar Arası
1263.49
Grup içi
27190.16 115 236.43
Toplam
28453.65 116
1
1263.49 5.34
Bağımsız değişkenin bağımlı değişken üzerindeki etki büyüklüğünü belirlemek amacıyla eta kare
değerleri hesaplanmıştır. Eta kare değeri ANOVA
tablosunda yer alan gruplar arası kareler toplamının toplam kareler toplamına bölünmesi sonucu
381
KURAM VE UYGULAMADA EĞİTİM BİLİMLERİ
hesaplanmaktadır (Eta kare=Gruplar Arası Kareler
Toplamı/Toplam Kareler Toplamı). Grup değişkenin ara sınav ve yılsonu sınavı üzerindeki etki
büyüklüğünü belirlemek amacıyla hesaplanan eta
kare değerleri ara sınav sınavı için 0.047 iken yılsonu sınavı için 0.044 olarak bulunmuştur. Hesaplanan eta kare değerleri Cohen’in (1992) belirlediği
kesme noktalarına göre yorumlanmıştır. Cohen’e
göre 0.01-0.06 arası küçük etki, 0.06-0.14 arası orta
derecede etki ve 0.14 üzeri büyük etki olarak belirlenmiştir. Cohen’e göre grup değişkenin ara sınav ve
yılsonu sınavı üzerindeki etki büyüklüğünün orta
dereceye yakın olduğu görülmektedir.
Bu bölümde “Modsal betimlemeler eğitimi alan
öğrenciler ile almayan öğrencilerin arasında eğitim
süreci esnasında hazırladıkları etkinliklerinin içeriğine dayalı raporlarının başarı düzeylerinde fark
var mıdır?” sorusuna yanıt aranmıştır. Bu nedenle
öğrencilerin doldurdukları ATBÖ raporlarından
aldıkları toplam puanların uygulama ve karşılaştırma grubu öğrencilerine göre farklılık gösterip göstermediğini belirlemek amacıyla tek yönlü ANOVA
kullanılmıştır.
Tablo 5.
Öğrencilerin ATBÖ Raporlarından Aldıkları Puanlara İlişkin
Betimleyici İstatistiksel Bulgular
N
ATBÖ Rapor Puanları
X
SS
(ATBÖ)
Karşılaştırma
Grubu
N
X
SS
56 32.82 4.31 62 28.20 6.76
X max: 78
Veri analizi sonuçlarına göre öğrencilerin doldurdukları beş rapor (yer çekimi, ısı ve sıcaklık, yüzey
gerilimi, elektrik ve sıvıların kaldırma kuvveti) sonunda aldıkları toplam puanlar (F(1,116)=19.16
p<0.05) uygulama (ATBÖ+MBE) ve karşılaştırma
(ATBÖ) gruplarına göre 0.05 anlamlılık düzeyinde
istatistiksel olarak farklılaşmaktadır. Tablo 5’te öğrencilerin ATBÖ raporlarından aldıkları puanlara
ilişkin betimleyici istatistiki bilgileri gösterilmiştir.
Üçüncü ve Dördüncü Alt Problemlere Dair
Bulgular
Bu bölümde, “Öğrencilerin modsal betimlemeleri
etkili-zengin kullanımı ve argüman oluşturma kaliteleri öğrencilere verilen modsal betimleme eğitimine göre farklılaşmakta mıdır?” sorularına yanıt
aranmıştır. Yapılan istatistiksel analiz sonucu mod-
382
Tablo 6.
Modsal Betimleme Eğitimi Alan ve Almayan Gruplara Ait Rapordan Alınan Betimleme Kalitesi ve Argüman Kalitesi Puanlarına İlişkin Betimleyici İstatistiksel Bulgular
X
Raporlardan Alınan
Betimleme Kalitesi
Notu
Raporlardan Alınan
Argüman Kalitesi
Notu
İkinci Alt Probleme Dair Bulgular
(ATBÖ+MBE)
Uygulama
Grubu
sal betimlemelerle ilgili verilen eğitime göre öğrencilerin argüman kalitesi ve modsal betimlemeleri
etkin ve zengin kullanımına yönelik almış oldukları
puanların aritmetik ortalama ve standart sapma değerleri Tablo 6’da verilmiştir.
ATBÖ
SS
N
29.80 11.07 59
ATBÖ+MBE 37.77 17.43 57
Toplam
33.72 15.03 116
ATBÖ
11.32 3.19
59
ATBÖ+MBE 12.53 2.83
57
Toplam
116
11.91 3.07
Tablo 7 incelendiğinde modsal betimleme eğitimi
alan ve bu eğitimi almayan öğrenciler arasında
ATBÖ raporlardan elde ettikleri modsal betimleme kalitesi ve argüman kalitesi ortalama puanları
arasında farklılık olduğu görülmektedir. Bu farklılığın istatistiksel olarak 0.05 anlamlılık düzeyinde
anlamlı olup olmadığını incelemek için Çok Yönlü
Varyans Analizi (MANOVA) kullanılmıştır.
Tablo 7’ye bakıldığında öğrenci gruplarına modsal
betimleme eğitimine) göre öğrencilerin betimlemeleri
kullanma kalitesi (F(1,114) = 8.71, p=0.004, p<0.05)
ve argüman oluşturma kaliteleri (F(1,114) = 4.60, p=
0.034, p<0.05), arasında anlamlı bir fark vardır. Modsal betimleme eğitimi alan öğrencilerle modsal betimleme eğitimi almayan öğrencilerin ATBÖ raporlarından aldıkları argüman kalitesi ve modsal betimleme
kullanımına yönelik puanların ortalamaları arasında
modsal betimleme eğitimi alan öğrencilerin lehine
istatistiksel olarak anlamlı bir fark olduğu görülmektedir. Diğer taraftan grup bağımsız değişkeninin
bağımlı değişkenler üzerindeki etki büyüklüğünü belirlemek amacıyla eta kare (η2) değerlerine bakılmıştır. Eta kare değerleri hesaplanarak Cohen d indeksi
doğrultusunda yorumlanmıştır. Cohen (1992) d’nin
yorumu için belli kesme noktaları belirlemiştir: Etki
büyüklükleri d= 0.02’de “küçük”, d= 0.05’te “orta” ve
d= 0.08 olduğunda ise “büyük” olarak gruplanmıştır.
Analiz sonucunda eta kare değerleri Cohen d indeksine göre yorumlandığında grup değişkeninin öğrencilerin modsal betimlemeleri etkin ve zengin kullanımına orta büyüklükte etki ettiği görülürken, öğrencilerin
argüman oluşturma kalitelerine küçük büyüklükte
etki ettiği görülmüştür.
DEMİRBAĞ, GÜNEL / Argümantasyon Tabanlı Fen Eğitimi Sürecine Modsal Betimleme Entegrasyonunun Akademik Başarı,...
Tablo 7.
Modsal Betimleme Eğitimi Alan Öğrencilerle Modsal Betimleme Eğitimi Almayan Öğrencilerin ATBÖ Raporlarından Aldıkları Argüman Kalitesi ve Modsal Betimleme Kullanımına Yönelik Tek Yönlü Varyans Analizi (One Way ANOVA) Sonuçları
Kaynak
Bağımlı Değişkenler
Kareler Toplamı
Serbestlik Derecesi
Kareler Ortalaması
Grup
Betimleme Kalitesi
1844.02
1
1844.02
8.712 0.071
Argüman Kalitesi
42.05
1
42.05
4.604 0.039
Beşinci Alt Probleme Dair Bulgular
Bu bölümde, “Öğrencilerin yazma aktivitelerinden aldığı modsal betimleme puanları ile argüman
oluşturma puanları arasında anlamlı bir ilişki var
mıdır?” sorusuna yanıt aranmıştır. Yapılan korelasyon analiz sonucunda Pearson korelasyonel katsayısının r=0.646 olduğu görülmektedir. R değeri
Cohen’in (1992) belirlediği indeksler dikkate alınarak yorumlandığında öğrencilerin modsal betimlemeleri etkin ve zengin kullanıma yönelik aldıkları
puanlarla, argüman kalitesine yönelik aldığı puanlar arasında pozitif yönde güçlü bir ilişki vardır p<
0.01. (bkz. Tablo 8).
Tablo 8.
Rapordan Alınan Betimeleme Kalitesi ve Argüman Kalitesi Puanları Arasındaki Korelasyon
Raporlardan
alınan betimleme kalitesi
notu
Raporlardan
alınan argüman kalitesi
notu
1
0.646**
N
116
116
Pearson
Korelasyon
0.646**
1
N
116
116
Raporlardan
Alınan BetimPearson
leme Kalitesi Korelasyon
Notu
Raporlardan
Alınan Argüman Kalitesi
Notu
Tablo 8’de verilen r değerinin karesi alındığında r2
yani etki büyüklüğü değerinin 0.42 olduğu görülmektedir. Bu değeri sözel olarak ifade edecek olursak, modsal betimlemeleri etkili zengin kullanma,
argüman kalitesinin %42’sini açıklamaktadır. Bir
başka deyişle, öğrencilerin geliştirdikleri argüman
kalitesinin %42’si öğrencilerin modsal betimlemeleri etkili-zengin kullanmalarına bağlıdır.
Tartışma
Araştırmada bilimsel okuryazarlık becerilerinin geliştirilmesi ve etkili fen eğitimi için literatürde var
olan iki tema sentezlenmiştir. Ford (2008) tarafından önerilen okuryazarlık becerilerinin kazandırılmasında öğrencilerin sosyolojik olarak bilimsel
bilgiyi yapılandırma sürecinden geçmeleri düşüncesi ve Klein (2001) tarafından önerilen bilimsel
süreç ve bilgiyi kapsayan/oluşturan yapı taşlarını
F
η2 (metin, tablo, matematiksel formül gibi) anlamlı
dilsel argümanlar içerisinde kullanmaları önerilerinden yola çıkılmıştır. Yukarıda da tartışıldığı
üzere literatür de birbirinden bağımsız çalışmalarla
araştırılan bu temalarla ilgili öneriler hakkında elde
edilen bulgular argümantasyon ve modsal betimleme uygulamalarının öğrenme ve beceri gelişimine
katkı sağladığını vurgulamaktadır. Ancak bu uygulamaların entegrasyonuyla öğrenci değişiminin
araştırıldığı çalışmalar literatürde henüz yer almamaktadır. Bu kapsamda yapılan araştırmadan elde
edilen bulgulara göre, argümantasyon uygulamaları
üzerine entegre edilmiş modsal betimleme eğitimi
alan uygulama grubu öğrencilerinin uygulamanın
yapıldığı döneme ait ara ve yıl sonu notlarına bakıldığında fen başarısı yönünden sadece argümantasyon eğitimi alan ve karşılaştırma grubu olarak
betimlenen öğrencilere göre daha başarılı olduğu
görünmektedir.
Uygulama grubu öğrencileri; resim, grafik diyagram ve matematiksel ifade gibi modsal betimlemeler hakkında farkındalık kazanma, modsal betimlemelerin kullanım amaçlarını kavrama ve bunları
daha bilinçli kullanmaya yönelik üç aşamalı bir eğitim sürecinden geçmişlerdir. Uygulama grubu öğrencilerinde bu aşamalar ATBÖ yaklaşımı içinde
gerçekleştirilirken karşılaştırma grubu öğrencilerinde yalnızca ATBÖ yaklaşımına uygun olarak süreç gerçekleştirilmiştir. Literatürde modsal betimlemeler hakkında farkındalık kazanmanın ve modsal
betimlemelerin doğasında yatan anlamların deşifre
edilmesinin ve modsal betimlemelerle yeni anlamların oluşturulmasının konunun daha derinlemesine öğrenildiğini sağladığı yönünde bir fikir birliği
vardır (Airey ve Linder, 2009; Yeşildağ, 2009). Literatürdeki diğer ulusal ve uluslararası çalışmalara
paralel olarak bu araştırmada modsal betimleme
eğitimi alan uygulama grubu öğrencilerinin işlenen
ünitelerdeki konuları daha derinlemesine öğrendiği ve bu sayede karşılaştırma grubu öğrencilerine
göre daha başarılı olduğu sonucu çıkmaktadır. Ayrıca, öğrencilerin ara sınav ve yılsonu notları karşılaştırıldığında uygulama ve karşılaştırma grubu öğrencilerinin yıl sonu notlarının ara sınav notlarına
göre daha yüksek olduğu görülmektedir. Bu da uygulama ve karşılaştırma grubu öğrencilerinin süreç
ilerledikçe notlarının arttığının bir göstergesidir.
383
KURAM VE UYGULAMADA EĞİTİM BİLİMLERİ
Bu sonuç zaman ilerledikçe ATBÖ yaklaşımının
öğrenciler tarafından daha iyi kavranmasının ve
araştırma ve sorgulamaya dayalı pratiklerinin artmasının meydana getirdiği bir durumdur ki modsal
betimleme uygulamaları yapılmaksızın ATBÖ uygulamalarının geleneksel fen eğitimi uygulamaları
ile karşılaştırıldığı çalışmalarda öğrenci başarısı ve
düşünme becerilerine süreç içerisinde istatistiksel
olarak anlamlı katkılar sağladığı uzun süredir literatürde vurgulanan bir konu olmuştur (Akkus ve
ark., 2007; Cavagnetto, 2010; Grimberg ve Hand,
2003). Ancak, bu çalışmada modsal betimleme entegrasyonu ile genişletilen ATBÖ uygulamalarının
yapıldığı uygulama ve sadece ATBÖ uygulamalarının yapıldığı karşılaştırma grubu arasındaki başarı
farkının hem ara sınav hem de yılsonu sınavlarında
uygulama grubundan yana olması modsal betimlemeleri algılama ve kullanabilmeye dair verilen eğitimin sürecin tamamında öğrenmeye olumlu katkı
sağladığına dair önemli ipuçları sunmaktadır.
Öğrencilerin dönem boyunca işledikleri ünitelerde
araştırma ve sorgulama temelli etkinlikler esnasında doldurdukları ATBÖ rapor formatında öğrencilerin süreç boyunca yaptıklarını yazmaları istenmiştir. Uygulama ve karşılaştırma grubu öğrencilerinin
yazdıkları ATBÖ raporlarından alınan toplam puanlara bakıldığında modsal betimleme eğitimi alan
uygulama grubu öğrencilerinin karşılaştırma grubu
öğrencilerine göre daha yüksek puan aldığı sonucuna ulaşılmıştır. Bu sonucu destekler nitelikte,
yapılan çalışmada modsal betimlemeleri nerede ve
nasıl kullanacağını bilen ve modsal betimlemeler
hakkında farkındalık kazanan öğrencilerin mektup veya poster yazma gibi öğrenme amaçlı yazma
aktivitelerinden aldıkları puanın da yüksek olduğu
görülmüştür (Günel ve ark., 2009). Dil pratiklerinin
yaşandığı öğrenme ortamlarında öğrencilerin sözlü
ve yazılı argüman oluşturma becerilerinin geliştiğini gösteren bu araştırma son dönemlerde ulusal ve
uluslararası literatürde geniş yer tutan argümantasyona dayalı fen eğitimi alanında önemli çıkarımları da beraberinde getirmektedir (Erduran ve ark.,
2004; Osborne, Erduran ve Simon, 2004; Simon
ve ark., 2006; Von Aufschnaiter, Erduran, Osborne
ve Simon, 2008). Genelde argümantasyon sürecine
farklı açılardan yaklaşan ve süreç becerilerinin sosyo-bilimsel uygulamalar ya da müfredat entegrasyonu yolu ile öğretmeyi hedefleyen yaklaşımların
öğrencilerin dil becerilerinin gelişimini ya da dilin
bilimsel bilginin yapılandırılmasındaki rolünü vurgulamadığı görülmektedir. Bu çalışmada modsal
betimlemeler yolu ile yapılan bilimsel bilginin yapılandırılmasında ve paylaşımında yazılı dil vurgusunun yapılmasının öğrencilerin yapılandırdıkları
384
argümanların (soru, iddia ve delil arasına kurulan
kavramsal ilişki) kalitesini arttırdığı görülmektedir.
ATBÖ uygulamalarında öğrencilere kazandırılması hedeflenen önemli süreç, öğrencilerin argüman
oluşturma yani akıl yürütme ve gözlemleri mantık
süzgecinden geçirerek ilişkilendirebilme sürecidir (Norton-Meier, Hand, Hockenberry ve Wise,
2008). Öğrenciler küçük gruplar içerisinde oluşturdukları argümanları (soru-iddia-delil) ATBÖ
raporunda yazılı olarak sunmaktadırlar. Uygulama
ve karşılaştırma grubu öğrencilerinin ATBÖ raporunun argüman oluşturma ile ilişkili “yaptıklarım,
bulduklarım, delillerim, iddiam” gibi bölümlerinden elde edilen verilere göre modsal betimlemeleri etkin ve zengin kullanmaya yönelik aldıkları
puanlara bakıldığında modsal betimleme eğitimi
alan uygulama grubu öğrencilerinin karşılaştırma
grubu öğrencilerinden daha başarılı olduğu sonucu görülmüştür. Ayrıca modsal betimleme eğitimi
alan öğrencilerin argüman kalitesi puanı modsal
betimleme eğitimi almayan karşılaştırma grubu öğrencilerine göre daha yüksektir. Bu sonuç, Choi’nin
(2008) yaptığı çalışmada ATBÖ raporunda modsal
betimlemeleri kullanan öğrencilerin daha kaliteli
argüman oluşturduğu sonucuyla paralellik göstermektedir. Paralel sonuçlar modsal betimlemelere
dair algılardaki gelişmelerin öğrencilerin durumu
algılayabilme, veriler arasında etkili ilişki kurabilme, çok boyutlu düşünebilme, veri ve gözlemlere
dayalı sonuca ulaşabilme yeteneklerine de olumlu
katkılar sağladığını göstermektedir.
Bu çalışmada elde edilen bir diğer bulgu da uygulama ve karşılaştırma grubu öğrencilerinin ATBÖ
raporlardan çoklu betimlemeleri etkin ve zengin
kullanmaya yönelik aldığı puanlar ile argüman kalitesine yönelik aldıkları puanlar arasında güçlü bir
ilişki olduğudur. Buna göre, modsal betimlemeleri
etkili ve zengin kullanmanın öğrencilerin argüman
kalitelerine doğrudan etki ettiği düşünülebilir. Bu
bağlamda ATBÖ, Öğrenme Halkası, ya da 5E gibi
araştırma sorgulamaya dayalı yaklaşımlarda modsal betimleme eğitiminin verilmesi öğrencilerin
iddialar oluşturmalarını ve bu iddialarını delillerle desteklemelerini kolaylaştırıcı bir etken olabilir.
Her iki gruptaki öğrenciler de gerek yazma etkinliklerinde gerekse ATBÖ raporlarında modsal betimlemelere bilinçli ya da bilinçsiz olarak yer vermişlerdir. Ancak sonuçlar, modsal betimlemeleri
etkili ve zengin kullanıma yönelik ortaya çıkan puanlamada, uygulama grubu öğrencilerinin betimlemeler arasındaki uyum ve betimlemeleri sayısı gibi
alt kriterlerin ortalamasından aldığı puanların daha
yüksek olduğunu göstermektedir. Uygulama grubu
DEMİRBAĞ, GÜNEL / Argümantasyon Tabanlı Fen Eğitimi Sürecine Modsal Betimleme Entegrasyonunun Akademik Başarı,...
öğrencilerinin betimlemeleri daha etkili ve uyumlu
kullanmalarındaki başarı bu tarzdaki etkinliklerin
farklı seviyelerdeki müfredatlarda denenmesi için
olumlu sonuçlar olarak belirmektedir.
Modsal betimlemelerin yukarıda bahsi geçen çok
boyutlu katkılarının temelinde, ülkemizde fen
eğitiminde henüz değinilmemiş olan, dilin fen
öğrenmedeki rolünün olduğu düşünülmektedir.
Lemke’nin (1998) de vurguladığı gibi dil asla anlam çıkarmaya yarayan yardımcı unsurlardan, betimlemelerden bağımsız oluşmaz. Bu nedenle, bir
metni ve bir yazıyı algılayıp yorumlayabilmemiz
için görsel ve fiziksel süreçler ile dilsel becerileri
birleştirmemizin gerekli olduğu düşünülmektedir.
Lemke’ye göre, anlam çıkarmaya yarayan çeşitli
betimlemeler hakkında farkındalık kazanmak ve
bunları daha bilinçli bir şekilde birleştirerek yazı
içerisinde mevcut bilgileri oluşturmak oldukça
önemlidir. Modsal betimlemeleri etkin ve daha
bilinçli bir şekilde kullanmaya çalışan uygulama
grubu öğrencilerinin sadece konu tabanlı sınavlardan aldıkları sonuçların değil aynı zamanda yazma
puanlarının da karşılaştırma grubu öğrencilerine
göre daha yüksek çıkması uygulama grubu öğrencilerinin dil yeteneklerinin de geliştiğini gösteren
bir bulgudur. Bu bulgu Milli Eğitim Bakanlığı ve
Ulusal Fen Eğitimi Standartları tarafından önerilen
ve hedeflenen bilimsel okuryazarlık yeterliliklerine
ulaşma adına da büyük önem taşımaktadır (MEB,
2005; National Research Council, 1996). Bu araştırmada gözlemlenen yazma ve argüman kurma
becerilerindeki gelişme, bahsi geçen reform dokümanlarındaki bilimsel fikirleri algılayabilme, yazılı
ve sözlü olarak iletişim kurabilme becerilerinin
gelişmesi ile ilişkilidir. Yazma ve argüman kurma
becerileri gelişen öğrencilerin bilimsel okuryazarlık
düzeylerinin de gelişmesi beklenmektedir (Norris
ve Phillips, 2003).
Modsal betimlemelerin doğasına bakıldığında; betimlemelerin bilginin sunulmasında, organize edilmesinde, bilimsel bilginin yapılandırılması aşamasında ve çeşitli anlamların oluşturulması esnasında
kullanıldığı görülmektedir. Bu noktadan hareketle
öğretmenlerin mesleki ve pedagojik gelişimleri içerisinde modsal betimlemelerin yapı ve rollerini öğrenmesi ve onların kullanım amaçlarını kavraması
sınıf içi uygulamaların oluşturulmasında, konunun
sunulmasında ve öğrencilerin bilgiyi yapılandırma
süreçlerinde önemli görünmektedir. Bu nedenle bilim öğrenme ve öğretmenin önemli bir parçası olarak görülen modsal betimlemeleri etkili kullanan
öğrencilerin ve öğretmenlerin yetiştirilmesi bilimsel okuryazarlık algısının geliştirilmesinde dolaylı
ama katkısı büyük olabilecek değer taşımaktadır.
Bu kapsamda, yakın gelecekte;
· Betimlemelerin öğretmen yetiştirme sürecinde
pedagoji ve pedagojik alan bilgisi boyutlarında
etkilerinin araştırılması,
· Betimlemelerin ilköğretim ve orta öğretim düzeylerinde yapılacak çalışmalarla alan bilgisinin
ötesinde okuryazarlık becerilerine olan katkısının incelenmesi,
· Öğretmenlerin modsal betimlemelerden ne anladığı ve nerelerde kullandığının belirlenmesi,
· Öğrencilerin fenle ilgili problem çözme sürecinde kullandıkları modsal betimlemelerin araştırılması,
· Modsal betimlemelerin bilişsel yük teorisi ile
ilişkisinin kurulduğu çalışmaların yapılması,
· PISA ve TIMSS gibi sınavlarda modsal betimlemelerin sorulara nasıl entegre edildiğinin araştırılması,
betimlemeler ile ilişkili zengin araştırma konuları
arasında görülmektedir.
385
Educational Sciences: Theory & Practice - 14(1) • 386-391
©
2014 Educational Consultancy and Research Center
www.edam.com.tr/estp
DOI: 10.12738/estp.2014.1.1632
Integrating Argument-Based Science Inquiry
with Modal Representations: Impact on Science
Achievement, Argumentation, and Writing Skills*
a
b
Mehmet DEMIRBAG
Murat GUNEL
Uludağ University
TED University
Abstract
This study aims to investigate the effect of integrating the Argument-Based Science Inquiry (ABSI) approach
with multi-modal representations on students’ achievement, and their argumentation and writing skills. The
study was conducted with 62 female and 57 male college students at the Central Anatolian Turkish University.
All participants were in their third year of the science education program. The study was carried out within four
identical sections of a “Laboratory Applications in Science” course with an instructor and two lab assistants
in the 2010-11 academic year. While the ABSI approach was implemented in all sections, additional multimodal awareness and integration instruction was carried out in two of the randomly assigned sections . The
collected data included midterm and final exam scores, as well as science activity writing reports. Qualitative
and quantitative data was analyzed to explore differences between ABSI only (comparison) and ABSI and MultiModal (treatment) groups on science academic achievement, argumentation and writing skills. Analyses yielded
that the students in the treatment group not only outscored the students in the comparison group on the science
achievement tests, but also demonstrated significantly higher performances in writing and argumentation
scores.
Key Words
Argument Based Science Inquiry, Argument Generation Skills, Modal Representations, Science Literacy,
Writing Skills.
With the fast development of cumulative knowledge
through science and technology, nations began
emphasizing science education and science literacy.
Within this framework, science and science literacy
ideas have large intersections with language not
only for doing science, but also for understanding
and teaching science. Thus, current literature
overwhelmingly emphasizes science literacy as a
backbone of science education where language plays
an important role as a medium (Collins, 1998; DeBoer,
2000; Millar & Osborne, 1998). While science literacy
encompasses skills to understand and communicate
science ideas, as well as the ability to conduct
informed decisions, such skills can only be developed
through meaningful reading, communicative writing,
and argumentation in teaching science (Keys, 1999;
* Part of the data used in this study is derived from the unpublished master thesis titled “The Effect of Multi
Modal Instruction on Student’s Science Achievement and Writing and Argument Skills in an Argument Based
Inquiry Classroom.”
a Mehmet DEMIRBAG, MS, is a research assistant of Science Education. Contact: Uludağ University,
Faculty of Education, Department of Science Education, Görükle Campus, 16059, Bursa, Turkey. Email:
[email protected]
b Murat GUNEL, Ph.D., is a professor of Science Education. His research interest areas include argumentation
based learning, thinking skills, science literacy, writing to learn, multimodal representations, and
professional development in science education. Correspondence: TED University, Faculty of Education,
Primary Education Department, 06420, Kolej, Çankaya, Ankara, Turkey. Email: [email protected]
DEMIRBAG, GUNEL / Integrating Argument-Based Science Inquiry with Modal Representations: Impact on Science...
Norris & Phillips, 2003; Prain & Hand, 1996). The
fundamental role of language in science teaching and
science literacy has recently become a point of focus in
Turkish educational settings with the current reform
movements and calls for further research attention
(Milli Eğitim Bakanlığı [MEB], 2005).
Argumentation and Science Inquiry
At an international level, inquiry and argument-based
science teaching approaches are pursued as effective
learning environments to cultivate and stimulate
components of language (European Commission,
2007; Duban, 2008). Approaches integrating science
inquiry, argumentation, and language practices are
the subject of wide interest across the globe, and
vary in both methodology and practices (Bybee,
Trowbridge, & Powell, 2004; Carin, Bass, & Contant,
2005; Cavagnetto, 2010; Clark & Sampson, 2007;
Eisenkraft, 2003; Erduran, Simon, & Osborne, 2004;
Kingir, Geban, & Gunel, 2012; Marek & Cavallo, 1997;
Sampson & Gleim, 2009; Sampson, Grooms, & Walker,
2009; Simon, Erduran, & Osborne, 2006; Simonneaux,
2001; Walker & Zeidler, 2007). For example, the
Science Writing Heuristic approach adopted as
Argument-Based Science Inquiry (ABSI), containing
features of hands-on inquiry and a language-enriched
student-centered learning environment, aims to
provide a scaffolding structure to promote science
literacy in the learning environment (Akkus, Gunel, &
Hand, 2007; Kabataş Memiş, 2011; Keys, Hand, Prain,
& Collins, 1999; Kıngır, 2011). Researchers argue
that the ABSI approach encompasses critical student
and teacher frameworks to enhance critical thinking,
reasoning, argumentation, writing, and higher order
cognitive skills, as well as tools to develop a robust
understanding of the nature of science (Burke,
Greenbowe, & Hand, 2005; Hand, Wallace, & Prain,
2003; Keys, 2000; Yore, 2000).
Research carried out in international and national
settings showed science learning enhancement, as
well as the development of positive attitude and
argumentation skills for students in various settings,
and of different socioeconomic status and achievement
levels (Günel, Kabataş-Memiş, & Büyükkasap, 2010;
Hand & Choi, 2010; Hasancebi-Yesildag & Gunel,
2013). Yet, by and large, such studies did not focus
on the function of modal representations (e.g. text,
mathematical formulas, graphs, and tables) which
are fundamental elements of doing and learning
science. Such gaps in the research agenda are closely
linked with a disciplinary way of knowing science
that encompasses science literacy (Ford, 2008; Klein,
2001).
Modal Representations
Multi-modal representations are widely perceived
as forms to demonstrate concepts or convey an
understanding in the form of a picture, text, diagram,
or mathematical expression (Günel, Hand, &
Gündüz, 2006; Owens & Clements, 1997; Pineda &
Garza; 2002). In the fields of linguistics, mathematics,
technology, and science, modal representations
become a focus not only for research studies
but also for learning theories such as Generative
Learning Theory, Dual Coding Learning Theory,
and Generative Theory of Multimedia Learning
(Clark & Paivio, 1991; Kozma, 2003; Mayer, 1996,
1997; Meij & Jong, 2006; Witrock, 1990). Influenced
by the above-mentioned learning theories,
researchers have argued that modal representations
are the essential elements for learning meaningful
science and for building necessary science literacy
skills (Alvermann, 2004; Airey & Linder, 2009;
Lemke, 1998). The above-mentioned connection
between modal representations and learning
science has become a subject in science education
research in national and international settings
(Günel, Atila, & Büyükkasap, 2009; Günel, Kabataş
& Büyükkasap, 2010; Kozma, 2003; Mayer, 2003;
McDermott, 2009; Seeger, Voigt, & Waschescio;
1998; Yeşildağ, 2009). The findings of research
studies have clearly dealt with the theme of science
learning improvement with either instruction by
multi-modal representations or emphasis on modal
representations in writing activities. However, the
development of students’ argumentation skills
with multi-modal representations within different
instructional settings, for example, Argument-Based
Science Inquiry, calls for further consideration
(Choi, 2008). Guided by the current literature and
emerging reform movements, this study aims to
investigate the following research questions:
Research Questions
1. Are there differences between the treatment
and comparison groups on science achievement
tests?
2. Are there differences between the treatment and
comparison groups on writing scores at the end
of the implementation?
3. Are there differences between the treatment and
comparison groups on the multi-modal scores?
4. Are there differences between the treatment and
comparison groups on holistic argument scores?
387
EDUCATIONAL SCIENCES: THEORY & PRACTICE
5. Is there a relationship between multimodal
scores and holistic argument scores?
Method
Research Design
The study adopted a quasi-experimental research
design with both qualitative and quantitative
data collected (Büyüköztürk, Çakmak, Akgün,
Karadeniz, & Demirel, 2009).
Variables
The independent variable of the study was the
group, being the comparison (ABSI only) or the
treatment (ABSI with Multi-Modal Instruction).
On the other hand, the dependent variables were
students’ science achievements, multi-modal
writing, and argument scores.
Participants
The participants of the study included a total of
119 students (62 females and 67 males) studying
the third year of the science education program at
the Central Anatolian University in Turkey. There
were four identical sections in which participating
students were enrolled. While two of the randomly
selected sections were assigned to the treatment
group, the other two sections were designated the
comparison group.
Groups and Implementation Procedure
The ABSI was a uniform approach adopted in all
sections. Within this approach, students were asked
to generate research questions, design an observation
procedure or experiment to investigate the research
questions, collect data, generate evidence, form
a claim in relation to the research questions and
evidence, and reflect on the investigation procedure
as well as changes in their ideas during the activity.
Throughout the investigation activities, students
were required to share their arguments within
small or large group discussions. At the end of
each activity, students filled out activity reports
where they were asked to display the research
question, design, claim, evidence, and reflections.
The role of the instructor(s) was to regulate
students’ research questions within the curriculum,
encourage students to share their ideas, findings,
claims, and reflections, and create oral and written
negotiation environments. In all sections, at the
388
end of the implementation procedure, students
prepared a writing-to-learn activity and a poster, to
communicate their understanding about the topics
studied to middle school students.
By adopting the same curriculum, time-on-task,
and pedagogical approaches, two of the randomly
assigned sections (treatment) were exposed to
multi-modal instruction. The remaining two
sections where ABSI was the only instruction
medium were labeled the comparison group.
The treatment group experienced multi-staged
multi-modal instructions in order to understand
the roles and functions of modes, integration of
modes into written communication, and evaluation
of written materials with modal representations.
Data Collected
In order to compare groups’ prior science
achievements, students’ previous year chemistry and
physics grades were collected. Furthermore, during
the implementation, students were administrated
science achievement tests as for midterm and final
exams. Each of those testing instruments included
five open-ended conceptual questions covering the
topics studied. Items were adapted to Turkish from
Hewitt’s (2006) Conceptual Physics book. Upon the
completion of the implementation, the reliability
of the test instruments (Crombah’s Alpha) were
found to be .51 and .54 respectively. Sheskin (2004)
argued that for open-ended testing instruments
including multiple topics, alpha value .5 and above
can be considered reliable.
The activity reports (gravity, heat and temperature,
cohesion of liquids, electricity, and buoyancy)
composed for each investigation were the data
source for evaluating argument quality, writing
skills, and modal representation coherence. The
collected reports from all groups were scored
according to the rubric proposed by Choi (2008).
A faculty member and seven graduate students
scored the activity reports. The type of inter-rater
agreement adopted for this study was percentage
of absolute agreement calculated by the number
of times raters agree on a rating, then divided by
the total number of ratings. Thus, this measure can
vary between 0 to 100%. In this study, percentage of
absolute agreement between any pairs of scores for
each report ranged from 90% to 95%.
DEMIRBAG, GUNEL / Integrating Argument-Based Science Inquiry with Modal Representations: Impact on Science...
Findings
Results for Prior Science Understandings
A One-way ANOVA was conducted to compare
groups’ previous years’ physics and chemistry
scores as advised by Gravetter & Vallnau (2013).
ANOVA results yielded no statistical performance
difference between the groups on modern physics
midterm scores (F(1,104)=3.36, p>0.05), final
scores (F(1,104)=0.35, p> 0.05) as well as general
chemistry midterm scores (F(1,104) = 0.26, p>
0.05) and final scores (F(1,104)=0.27, p> 0.05).
Results for the First Research Question
A One-way ANOVA was conducted to compare
groups’ performance on midterm and final exams
in order to investigate the effect of the treatment.
ANOVA results yielded that there were statistical
performance differences between the groups on
midterm scores (F(1,115)=5.73, p< 0.05) and final
exam scores (F(1,115)=5.34 p< 0.05). In both
measurements, the treatment group outscored the
comparison group.
Results for the Second Research Question
A One-way ANOVA was conducted to compare
groups’ performance on ABSI activity reports.
ANOVA results yielded that there were statistical
performance differences between the groups on
activity reports scores (F(1,116)=19.16 p<0.05)
where the treatment group outscored the
comparison group.
Results for the Third and Fourth Research
Questions
Two separate One-way ANOVAs were conducted
to compare groups’ multi-modal representation
coherence and argument quality scores based on
the ABSI activity reports. ANOVA results yielded
that there were statistical performance differences
between the groups on multi-modal representation
coherence scores (F(1,114) = 8.71, p= 0.004, p<
0.05) and on the argument quality scores (F(1,114)
= 4.60, p= 0.034, p< 0.05), where the treatment
group outscored the comparison group in both
measures.
Results for the Fifth Research Question
The relationship between the multi-modal
representation coherence scores and argument
quality scores was investigated through Pearson’s
Correlation analysis. The Pearson’s Correlation
Coefficient was found to be .646. According to
Cohen (1992), such a coefficient value can be
interpreted as an indicator of a strong relationship
between multi-modal representation coherence
and argument quality.
Discussion
This study was conducted with two essential
motivations from the literature. The first idea
was the need for disciplinary ways of knowing
experiences, where students acted, thought, and
communicated like scientists. The second driving
concept was the role of meaningful interactions of
language components including text, mathematical
formulas, graphs, tables, and pictures in building
science understanding and science literacy.
While ABSI or other argument-related science
teaching approaches provide enriched learning
environments to scaffold disciplinary ways of
knowing science and enhanced learning outcomes
(Cavagnetto, 2010; Erduran et al., 2004; Grimberg
& Hand, 2003; Norton-Meier, Hand, Hockenberry,
& Wise, 2008; Osborne, Erduran, & Simon, 2004;
Simon et al., 2006; von Aufschnaiter, Erduran,
Osborne, & Simon, 2008), the current literature calls
for research on the outcomes of implementation
where the essential components of science literacy,
an understanding of modal representation, and
argumentation are blended.
Findings of the current study show evidence about
the value of implementing multi-modal instruction
within an argument-based inquiry-learning
environment for college students.. Not only were
students’ science understandings scaffolded by
multi-modal instruction, but also their ability to
understand and use multi-modal representations,
and to generate better quality arguments. Such
findings have vital importance since being able
to generate accurate, consistent, and persuasive
argument and reasoning is an essential element
of science literacy (National Research Council,
1996). In practice, science instructors teaching
science at different levels can adopt multi-modal
representation instruction to enhance science
learning, writing, and argumentation skills.
Meanwhile, there is need for further research on the
concurrent areas of multi-modal representation and
pedagogical content knowledge, science process
skills, cognitive load theory, and international
exams such as TIMSS and PISA.
389
EDUCATIONAL SCIENCES: THEORY & PRACTICE
References/Kaynakça
Airey, J., & Linder, C. (2009). A disciplinary discourse
perspective on university science learning: Achieving
fluency in a critical constellation of modes. Journal of
Research in Science Teaching, 46(1), 27-49.
Akkus, R., Gunel, M., & Hand, B. (2007). Comparing an
inquiry-based approach known as the science writing
heuristic to traditional science teaching practices:
Are there differences? International Journal of Science
Education, 1, 1-21.
Alvermann, D. (2004). Multiliteracies and self questioning
in the service of science learning. In E. W. Saul (Ed.),
Crossing borders in literacy and science instruction (pp. 226238). Newark: International Reading Association.
Burke, K. A., Greenbowe, T. J., & Hand, B. M. (2005).
Excerpts from the process of using inquiry and the science
writing heuristic (Doctoral dissertation). Prepared for the
Middle Atlantic Discovery Chemistry Program, Moravian
College, Bethlehem.
Büyüköztürk, Ş., Çakmak, E. K., Akgün, Ö. A., Karadeniz,
Ş. ve Demirel, F. (2009). Bilimsel araştırma yöntemleri.
Ankara: Pegem A Yayıncılık.
Bybee R. W., Trowbridge, L. W., & Powell, J. C. (2004).
Teaching secondary school science: Strategies for developing
scientific literacy (8th ed.). Upper Saddle River, NJ: Pearson
Merrill Prentice Hall.
Carin, A. A., Bass, J. E., & Contant, T. L. (2005). Methods
for teaching science as inquiry (9th ed.). Upper Saddle River,
NJ: Pearson/ Merrill Prentice Hall.
Cavagnetto, A. R. (2010). Argument to foster scientific
literacy: a review of argument interventions in K-12 science
contexts. Review of Educational Research, 80(3), 336-371.
Choi, A. (2008). A study of student written argument using
the science writing heuristic approach in inquiry-based
freshman general chemistry laboratory classes (Doctoral
dissertation, College of the University Of Iowa, USA).
Clark, J. M., & Paivio, A. (1991). Dual coding theory and
education. Educational Psychology Review, 3, 149-210.
Clark, D. B., & Sampson, V. D. (2007). Personally-seeded
discussionsto scaffold online argumentation. International
Journal of Science Education, 29, 253-277.
Cohen, J. (1992). A power primer. Psychological Bulletin,
112(1), 155-159.
Colins, A. (1998). National science education standards: A
political document. Journal of Research in Science Teaching,
35(7), 711-727.
De Boer, G. E. (2000). Scientific literacy, another look at its
historical and contemporary meanings and its relationship
to science education reform. Journal of Research in Science
Teaching, 37(6), 582-601.
Duban, N. (2008, Mayıs). İlköğretim fen öğretiminde
niçin sorgulamaya dayalı öğrenme? In 8th International
Educational Technology Conference (IETC 2008)
Proceedings (pp. 802-805). Eskisehir.
Eisenkraft, A. (2003). Expanding the 5E model. The Science
Teacher, 70(6), 56-59.
Erduran, S., Simon, S., & Osborne, J. (2004). TAPping
into argumentation: Developments in the application of
Toulmin’s argument pattern for studying science discourse.
Science Education, 88(6), 915-933. doi: 10.1002/Sce.20012.
European Commission. (2007). Science education now: A
renewed pedagogy for the future of Europe. Retrieved from
http://ec.europa.eu/research/science-society/document_
library/pdf_06/report-rocard-on-science-education_en.pdf
390
Ford, M. (2008). Disciplinary authority and accountability
in scientific practice and learning. Science Education, 92,
404-423.
Gravetter, F. J., & Wallnau, L. B. (2013). Essentials of
Statistics for the behavioral sciences. Belmont: Wadsworth.
Grimberg, I., & Hand, B. (2003, March). The impact of a
scientific writing approach in high school students’ learning.
Paper presented at the National Association for Research
in Science Teaching, Philadelphia, PA.
Günel, M., Atila, M. E. ve Büyükkasap, E. (2009). The
Impact of using multimodal representations within writing
to learn activities on learning electricity unit at 6th grade.
İlköğretim Online, 8(1), 183-199.
Günel, M., Hand, B., & Gündüz, S. (2006). Comparing
student understanding of quantum physics when
embedding multimodal representations into two different
writing formats: Presentations format versus summary
report format. Science Education, 90, 1092-1112.
Günel, M., Kabataş, E. M. ve Büyükkasap, E. (2010, Eylül).
İlköğretim 7. sınıf öğrencilerinin kuvvet ve hareket ünitelerini
öğrenmelerine betimleme modlarının etkisi. IX. Ulusal Fen
ve Matematik Eğitimi Kongresi’nde sunulan bildiri, İzmir.
Günel, M., Kabataş-Memiş, E., & Büyükkasap, E. (2010).
Effects of the science writing Heuristic approach on primary
school students’ science achievement and attitude Toward
science course. Education and Science, 35(155), 49-62.
Hand, B., & Choi, A. (2010) Examining the impact
of student use of multiple modal representations in
constructing arguments in organic chemistry laboratory
classes. Research in Science Education, 40, 29-44.
Hand, B., Wallace, C., & Prain, V. (2003, August). Teacher
issues in using a science writing heuristic to promote
science literacy in secondary science. Paper presented at
the European Science Education Research Association
Conference, Noordwijkerhout, The Netherlands.
Hasancebi-Yesildag, F., & Gunel, M. (2013). Effect of the
argumantation based ınquiry approEach on disadvantaged
students’ science achivement. Elemantary Education
Online, 12(4), 1056-1073.
Hewitt, P. G. (2006) Conceptual physics. Upper Saddle
River, NJ: Pearson Prentice Hall.
Kabataş Memiş, E. (2011). Argümantasyon tabanlı bilim
öğrenme yaklaşımının ve öz değerlendirmenin ilköğretim
öğrencilerinin fen ve teknoloji dersi başarısına ve başarının
kalıcılığına etkisi (Doktora tezi, Atatürk Üniversitesi Eğitim
Bilimleri Enstitüsü, Erzurum). http://tez2.yok.gov.tr/
adresinden edinilmiştir.
Keys, C. W. (1999). Revitalizing instruction in scientific
genres: Connecting knowledge production with writing to
learn in science. Science Education, 83, 115-130.
Keys, C. W. (2000). Investigating the thinking processes of
eighth grade writers during the composition of a scientific
laboratory report. Journal of Research in ScienceTeaching,
37(7), 676-690.
Keys, C. W., Hand, B., Prain, V., & Collins, S. (1999). Using
the science writing heuristic as a tool for learning from
laboratory investigations in secondary science. Journal of
Research in Science Teaching, 36(10), 1065-1084.
Kıngır, S. (2011). Using the science writing heuristic
approach to promote student understanding in chemical
changes and mixtures (Doctoral dissertation, Middle East
Technical University, Department of Secondary Science
and Mathematics Education, Ankara). http://tez2.yok.gov.
tr/ adresinden edinilmiştir.
DEMIRBAG, GUNEL / Integrating Argument-Based Science Inquiry with Modal Representations: Impact on Science...
Kingir, S., Geban, O., & Gunel, M. (2012). How does
the science writing heuristic approach affect students’
performances of different academic achievement levels?
A case for high school chemistry. Chemistry Education
Research and Practice, 13, 428-436.
Klein, U. (2001). Tools and modes of representation in the
laboratory sciences. Dordrecht, Boston: Kluwer Academic
Publishers.
Kozma, R. B. (2003). The material features of multiple
representations and their cognitive and social affordances
for science understanding. Learning and Instruction, 13,
205-226.
Lemke, J. (1998). Multiplying meaning: Visual and verbal
semiotics in scientific text. In J. R. Martin & R. Veel (Eds.),
Reading science (pp. 87-113). London: Routledge.
Marek, E. A., & Cavallo, A. M. L. (1997). The learning
cycle: Elementary school science and beyond (rev. ed.).
Portsmouth, NH: Heinemann.
Mayer, R. (1996). Learners as information processors:
Legacies and limitations of educational psychology’s
second metaphor. Educational Psychologist, 31(3/4), 151161.
Mayer, R. E. (1997). Multimedia learning: Are we asking
the right questions? Educational Psychologist, 32, 1-19,
Mayer, R. E. (2003).The promise of multimedia learning:
using the same instructional design methods across
different media. Learning and Instruction, 13, 125-139.
McDermott, A. M. (2009). The impact of embeding
multiple modes of representation on student construction of
chemistry knowledge (Doctoral dissertation, College of The
University of Iowa, USA).
Meij, J. V., & Jong, T. D. (2006). Supporting students’
learning with multiple representations in a dynamic
simulation-based learning environment. Learning and
Instruction, 16, 199-212.
Millar, R., & Osborne, J. (Eds.) (1998). Beyond (2000):
Science education for the future (the report of a seminar
series funded by the Nuffield Foundation). London: King’s
College London.
Milli Eğitim Bakanlığı. (2005). İlköğretim Fen ve Teknoloji
Dersi 6. sınıf öğretim programı. Ankara: Talim ve Terbiye
Kurulu Başkanlığı.
National Research Council. (1996). National science
education standarts. Washington, DC: National Academy
Press.
Norris, S. P., & Phillips, L. M. (2003). How literacy in its
fundamental sense is central to scientific literacy. Science
Education, 87(2), 224-240.
Norton-Meier, L., Hand, B., Hockenberry, L., & Wise, K.
(2008). Questions, claims, and evidence: The important
place of argument in children’s science writing. Portsmouth,
NH: Heinemann.
Osborne, J., Erduran, S., & Simon, S. (2004). Enhancing
the quality of argumentation in school science. Journal
of Research in Science Teaching, 41(10), 994-1020. doi:
10.1002/Tea.20035
Owens, K. D., & Clements, M. A. (1997). Representations
in spatial problem solving in the classroom. Journal of
Mathematical Behavior, 17(2), 197-218.
Pineda, L. A., & Garza, G. (2002). A model for multimodal
reference resolution. Computational Linguistics 26(2), 139193.
Prain, V., & Hand, B. (1996). Writing for learning in
secondary science: Rethinking practices. Teaching and
Teacher Education, 12(6), 609-626.
Sampson, V., & Gleim, L. (2009). Argument-driven inquiry
to promote the understanding of important concepts &
practices in biology. The American Biology Teacher, 71(8),
465-472.
Sampson, V., Grooms J., & Walker, J., (2009), Argumentdriven inquiry: A way to promote learning during
laboratory activities. The Science Teacher, 76(7), 42-47.
Seeger, F., Voight, I., & Werschescio, V. (1998).
Representations in the mathematics classroom: Reflections
and constructions. In F. Seeger, I. Voight, & V. Werschescio
(Eds.), The culture of the mathematics classroom (pp. 308343). Cambridge: Cambridge University Press.
Sheskin, D. (2004). Handbook of parametric and
nonparametric statistical procedures (3rd ed.). Boca Raton,
FL: Chapman & Hall/CRC.
Simon, S., Erduran, S., & Osborne, J. (2006).
Learning to teach argumentation: Research and
development in the science classroom. International
Journal of Science Education, 28(2-3), 235-260. doi:
10.1080/09500690500336957
Simonneaux, L. (2001). Role-play or debate to promote
students’argumentation and justification on an issue
in animal transgenesis. International Journal of Science
Education, 23(9), 903-927.
Von Aufschnaiter, C., Erduran, S., Osborne, J., & Simon, S.
(2008). Arguing to learn and learning to argue: Case studies
of how students’ argumentation relates to their scientific
knowledge. Journal of Research in Science Teaching, 45(1),
101-131. doi: 10.1002/Tea.20213
Walker, K. A., & Zeidler, D. L. (2007). Promoting discourse
about socioscientific issues through scaffolded inquiry.
International Journal of Science Education, 29, 1387-1410.
Witrock, M. C. (1990). Generative processes of
comprehension. Educational Psychologist, 24, 345-376.
Yeşildag, F. (2009). Modern fizik öğrenmede öğrencilerden
çoklu modsal betimlemeleri algılamaları ve modsal
betimlemelerle
hazırladıkları
yazma
aktivitelerini
değerlendirme sürecinin öğrenmeye etkisi (Yüksek lisans
tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü,
Erzurum).
Yore, D. L. (2000). Enhancing science literacy for all
students with embed reading instruction and writing to
learn activities. Journal of Deaf Studies and Deaf Education,
5(1), 105-122.
391
EDUCATIONAL SCIENCES: THEORY & PRACTICE
Ek 1.
ATBÖ Rapor Değerlendirme Rubriği
Kod
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
21
31
32
41
42
43
44
45
46
51
52
61
62
711
712
713
721
722
723
731
732
733
741
742
743
*
Bölüm
Sorular
ATBÖ RAPOR DEĞERLENDİRME RUBRİĞİ
Açık ve anlaşılır mı?
Büyük düşünceleri* hedefliyor mu?
0
1
2
3
Başlangıç düşünAkla yatkın bir şekilde açıklanmış mı?
celeri
Yapılan işlemlerde değişken kontrolü söz konusu mu?
Yaptıklarım
Deney doğru bir şekilde ve soruyu cevaplamak adına yapılmış
mı?
Bulduklarım
Tamlık (formül, birim, grafik, metin……)
Açık ve anlaşılır mı?
İddialarım
Bilimsel olarak doğru mu?
Delilerden/veriler farklı mı?
Açık ve anlaşılır mı?
Delillerim
Bulgularla ilişkili mi?
Snf. Ark. Notlar Kendi düşüncesi ile farklı düşünceleri karşılaştırmış mı?
Kullanılan kaynak sayısı?
Okuduklarım
Kaynaktan elde edilen bilgi yapılan aktivitenin temel düşüncelerini yansıtıyor mu?
Soru- Başlangıç
Soru ve başlangıç düşünceleri arasındaki tutarlılık
Düşüncesi
Yaptıklarım
Üçü arasındaki tutarlılık
Bulduklarım
Soruyu cevaplandırmaya yönelik mi?
Delillerim
Üçü arasındaki tutarlılık
İddia ile soru arası tutarlılık
Soru İddia Delil Delillerle iddialar arasında tutarlılık
Üçgeni
İddiayı destekleyen delillerin sayısı
Geliştirilen argümanın büyük düşünce* ile tutarlılığı**
Geliştirilen argümanın akla yatkınlığı**
Kaynaktan elde edilen bilgilerin iddia ile tutarlılığı
Okuduklarım ve
Kaynaklardan elde edilen bilgiler ışığında bir kompozisyon
iddialarım
oluşturabilmiş mi?
Yansımaların başlangıç düşüncesi ile tutarlılığı
Başlangıç Düşüncesi Yansımalar Değişmesinin ya da değişmemesinin nedenini ifade edebilmiş
mi?
Kullanılan modsal betimlemelerin sayısı nedir?***
Yaptıklarım
Modlar arasındaki uyum
Kullanılan mod türü****
Kullanılan modsal betimlemelerin sayısı nedir?***
Bulduklarım
Modlar arasındaki uyum
Kullanılan mod türü****
Kullanılan modsal betimlemelerin sayısı nedir?***
Delillerim
Modlar arasındaki uyum
Kullanılan mod türü****
Kullanılan modsal betimlemelerin sayısı nedir?***
Okuduklarım
Modlar arasındaki uyum
Kullanılan mod türü****
Kod
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
21
31
32
41
42
43
44
45
46
51
52
61
62
711
712
713
721
722
723
731
732
733
741
742
743
Her ünite için büyük düşüncenin değerlendiren kişi tarafından bilinmesi gereklidir.
** 45. ve 46. maddeler 41. maddenin tam puan alması durumunda değerlendirilecektir, aksi halde 0 puan verilecektir.
*** 711. madde ve takip edenlerin (721, 731) 0 puan alması durumunda 712 ve takip edenler de 0 olacaktır.
*** Kullanılan mod türü değerlendirmesi rubriğin şablonundan farklı olacaktır. Kullanılacak olan kodlar 2-Matematiksel ifade,
3-Grafik, 4-Diyagram, 5-Resim, 6-Tablo, 7-Liste.
392
Download

Argümantasyon Tabanlı Fen Eğitimi Sürecine Modsal