İlköğretim ve yükseköğretim öğrencilerinin farklı disiplin alanları açısından enerji konusu üzerine kavramsal anlamaları

Abstract

Son yıllarda fen eğitimindeki araştırmaların farklı öğrenim düzeyindeki öğrencilerin çeşitli konularda kavramsal anlamalarının ortaya konmasına yoğunlaştığı görülmektedir. Öğrencilerin öğrenme güçlüğü çektiği noktaların tespiti amacı ile yola çıkılan bu araştırmalardan elde edilen sonuçların, bireyin kavramsal gelişimini olumsuz yönde etkileyeceği kanısından hareketle, öğretim sürecinde dikkate alınmasının gerekliliği de tartışılmaz bir gerçektir. Bu çalışmanın amacı ilköğretim 8. sınıf ve Fen Bilgisi öğretmenliği Ana Bilim Dalında 1., 2., 3., 4. sınıf düzeyinde öğrenim gören öğrencilerin, farklı fen alanlarında (Fizik, Kimya, Biyoloji) yer alan ve disiplinler arası bir kavram olan enerji konusunda sahip olduğu kavramsal anlamalarını belirlemektir. Gerek ilköğretim gerekse üniversite düzeyinde öğrenim gören öğrencilerin; enerji kavramını hangi fen alanı ile ilişkilendirdiklerinin ve farklı fen alanlarındaki (Fizik, Kimya, Biyoloji) enerji konularında bu öğrenci gruplarının kavramsal anlama düzeylerinin belirlenmesi ve bu fen alanlarında öğrenme güçlüğü çektikleri noktaların tespiti de alt amaçlar olarak sıralanabilir. Bir taraftan soyut kavramların öğretimi ve öğrenimi süreçlerinde yaşanan zorluklar, bir yandan da disiplinler arası kavramların araştırma konularına indirgenme güçlüğü düşünüldüğünde, bu iki durumu da kapsar nitelikteki enerji kavramının ayrıcalıklı bir yere sahip olduğu söylenebilir. Bu araştırmanın ilköğretim ve üniversite öğrencileri arasında, enerji kavramı ile ilgili fikirlerini karşılaştırma imkanı sağlaması da araştırmanın bir diğer boyutudur. Araştırma, betimleyici tarama modelindedir. Araştırmanın örneklemini, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilgisi Öğretmenliği Ana Bilim Dalı 1., 2., 3., ve 4. sınıf birinci ve ikinci öğretimde öğrenim gören toplam 301 öğrenci ile Balıkesir İl Milli Eğitim Müdürlüğüne bağlı Balıkesir il merkezinde yer alan rastgele seçilmiş 5 ilköğretim okulunun 8. sınıfında öğrenim gören toplam 267 öğrenci oluşturmaktadır. Veri toplama aracı olarak ilköğretim ve üniversite grupları için iki ayrı kavramsal anlama testi geliştirilmiştir. Ayrıca ilköğretim örnekleminden 10, üniversite örnekleminden ise 12 öğrenci ile kavramsal anlama testlerinin devamı niteliğinde, derinlemesine bilginin açığa vurulması adına yarı-yapılandırılmış görüşmeler yapılmıştır. Aynı örneklem gruplarının fen ’e yönelik tutumlarının belirlenmesi amacı ile de diğer bir veri toplama aracı olan Fen Bilgisi dersine yönelik tutum ölçeği uygulanmıştır. Araştırmadan elde edilen bulgular temelinde, ilköğretim ve üniversite öğrencilerinin enerji konularında çeşitli öğrenme güçlüklerine sahip olduğu söylenebilir. Bunun yanında, ilköğretim ve üniversite öğrencilerinin enerji konularında bilimsel olarak kabul edilebilir açıdan kavramsal anlama oranlarının benzerlik gösterdiği tespit edilmiştir. Enerji kavramı ile öğrencilerde canlanan ilk kavramların örneklem grupları arasında farklılık arz ettiği buna karşılık öğrencilerin görsel ifadeler açısından yaptıkları seçimlerde ve enerji kavramını ilişkilendirdikleri alanlar incelendiğinde benzerliklere rastlanılmıştır. Buna ek olarak ilköğretim ve üniversite öğrencilerinin fen’ e yönelik tutumları ile cinsiyetleri arasında anlamlı bir fark bulunamamıştır. Araştırmada son olarak enerji konusu ile ilgili sınıf içi öğretim uygulamalarına, öğrencilerdeki kavramsal gelişime, öğretim programına, öğretmen eğitimine yönelik önerilere ve araştırmacının bu araştırma sürecinde karşılaştığı zorluk ve deneyimler ekseninde, bu konuda çalışma yapacak olan başka araştırmacılara yönelik önerilere yer verilmiştir.

It has been found out that studies in science education focus on revealing the conceptual understandings of students about several topics from different academic levels. It is undoubtedly a real fact that the results obtained from the researches, which aim at determining the points of learning difficulties students experience and the negative effect of those on an individual?s conceptual development should take into consideration during teaching. The aim of this study is to determine the conceptual understandings of students from grade 8 and the first, second, third and the fourth year university primary science education about energy concept which is a inter-science topic and takes place in different science areas such as physics, chemistry and biology. The secondary aims of the study are to reveal which science area is associated with the concept of energy, to define the level of conceptual understanding of students groups about energy concept in different science areas and to monitor the points of learning difficulties in those areas for both primary and university students. It can be argued that the energy concept has a privileged status since the difficulties experienced during teaching and learning processes of abstract notions and the problems experienced in reducing the interdisciplinary concepts to research subjects are all related to energy concept. The possibility of the comparison of primary and university students' ideas about the energy concept is another dimension of the study. The methodological design of this research is considered to be a descriptive survey study. The sample of the study consists of 301 students in all morning and evening classes of primary science education department at Balıkesir University and 267 students at randomly selected grade 8 students in five primary schools at the city centre of Balıkesir. Two conceptual understanding tests were developed for primary and university students groups as data collection instruments. In addition, semi-constructed interviews were conducted with 10 primary school and 12 university students so as to obtain deeper understanding of students? ideas. An attitude scale was also administered to both student groups to measure attitudes of students towards science. Findings obtained from the study show that primary and university students have several learning difficulties about the energy concept. Moreover, the proportion of primary and university students responding scientifically acceptable explanations was found to be similar. The difference was also appeared between the sample groups when they first thought of energy and exemplify this with a concept but the same results were not appeared in the choice of visual expressions and in the science areas connected with the energy concept. Furthermore, there was no statistically significant difference between the attitudes of primary and university students in terms of their sex. Finally, the implications were drawn for in-class teaching practices, concept development in students, curriculum development and teacher training. Also suggestions were given to the researchers who interested in studying conceptual understanding of students in the light of the researcher's experiences and the difficulties experienced thoughout the study.