Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current

ŞEN, Ahmet İlhan; AYKUTLU, Işıl

Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current

Ahmet İlhan ŞEN, (Hacettepe Üniversitesi, Eğitim Fakültesi, Ankara, Türkiye)

Işıl AYKUTLU (Hacettepe Üniversitesi, Eğitim Fakültesi, Ankara, Türkiye)

Eurasian Journal of Educational Research

12 0

Yıl: 2008 Cilt: 0 Sayı: 31 Sayfa Aralığı: 75 - 92 Metin Dili: İngilizce İndeks Tarihi: 29-07-2022

Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current

Öz:

Problem Durumu: Ausebel’in bilişsel öğrenme teorisine dayalı olarak Novak ve arkadaşları tarafından öğretim aracı olarak geliştirilen kavram haritaları, kavramlar arasındaki ilişkiyi ve hiyerarşiyi göstermektedir. Daha çok öğretim aracı olarak kullanılan kavram haritaları, kavramlar arasındaki ilişkileri somut olarak ortaya koyduğundan, öğrencilerin bilişsel yapılarının araştırılmasında alternatif değerlendirme aracı olarak da kullanılabilir niteliktedir. Bu çalışmada da, kavram haritaları yardımıyla öğrencilerin alternatif kavramlarını tespit etmedeki rolü ve orta öğretim öğrencilerinin elektrik akımı konusunda sahip oldukları alternatif kavram yanılgıları araştırılmıştır. Araştırmanın Amacı: Bu araştırma, orta öğretim öğrencilerinin elektrik akımı kavramına ilişkin bilişsel yapılarını kavram haritalarıyla belirlemek amacıyla yapılmıştır. Araştırmanın Yöntemi: Araştırma, 2003-2004 öğretim yılı bahar döneminde Ankara’nın 8 farklı orta öğretim okulunda öğrenim görmekte olan 15-17 yaş arası toplam 244 (119 kız-125 erkek) 10. sınıf öğrencinin katılımıyla gerçekleştirilmiş nitel bir çalışmadır. Araştırmada ilk olarak, öğrencilere kavram haritalarını oluşturmaları için verilecek kavramlar tespit edilmiştir. Öğrencilerin elektrik akım konusuyla ilgili olarak kazanması hedeflenen 26 kavram, Türk Orta Öğretim müfredatındaki 10. sınıf fizik ders programından belirlenmiştir. Belirlenen bu kavramlar araştırmacılar tarafından kullanılarak, elektrik akımı konusu ile ilgili bir kavram haritası oluşturulmuştur. Oluşturulan bu kavram haritasının geçerliğini sağlamak amacıyla; hazırlanan kavram haritası, 5’i fizik öğretmeni, 3’ü fizik ve 2’si fizik eğitiminde uzman olan 10 kişiye verilerek uzman görüşleri alınmıştır. Uzman kavram haritasının, elektrik akımı konusunda geçmekte olan kavramlar arasında kurabilecek doğru ilişkileri içerdiği düşünülmektedir. Öğrencilerin uygulama sırasında oluşturmuş oldukları kavram haritalarının analizleri bu uzman kavram haritasındaki ilişkiler göz önüne alınarak yapılmıştır. Araştırmada veri toplama aracı olarak, öğrencilerin oluşturmuş olduğu kavram haritaları ve her sınıfın % 20’si ile yapılan yarı yapılandırılmış ve yapılandırılmış öğrenci görüşmeleri kullanılmıştır. Yarı yapılandırılmış görüşmeler, öğrencilerin oluşturdukları kavram haritalarındaki ilişkiler doğrultusunda gerçekleşmiş ve daha çok kavram haritasında kavram yanılgısı bulunan öğrenciler ile yapılmıştır. Ayrıca görüşmeye katılan her öğrenci ile pil, direnç ve lambadan oluşan iki ayrı basit elektrik devresiyle ilgili yapılandırılmış öğrenci görüşmeleri yapılmıştır. Elde edilen yanıtlar ayrı ayrı kategorilendirilerek analiz edilmiştir. Uygulamaya başlamadan önce veri toplama aracının geçerliliğini test etmek için 30 kişilik bir öğrenci grubu ile pilot çalışma gerçekleştirilmiştir. Pilot çalışma sonucunda öğrencilerin kavram haritaları betimsel istatistiksel yöntemler kullanılarak değerlendirilmiş ve her kavram için ayrı ayrı kategoriler oluşturulmuştur. Bu kategorilerde, her bir kavramın diğer kavramlarla olan ilişkisi sonucunda ortaya çıkan önermeler, doğru, yanlış, kabul edilebilir ve anlamsız olduğu durumları içermektedir. Örneğin; akım ve direnç kavramları arasındaki ilişkide “Direnç, elektrik akımını azaltır” yanlış bir önerme, “Direnç, elektrik akımının geçmesindeki zorluktur” doğru bir önerme olarak değerlendirilmiştir. Kabul edilebilir önermeye “Elektrik akımı, dirence bağlıdır” önermesini, anlamsız kabul edilen önermeye ise “Elektrik akımı, direnç vardır” önermesini örnek gösterebiliriz. Araştırmada kullanılacak olan bulgularını, oluşturulan kategorilerin içindeki yanlış kabul edilen önermelerin bulunduğu kısım oluşturmaktadır. Bu nitel çalışmanın güvenirliğini sağlamak için, oluşturulmuş olan bulgular 2 fizik ve 3 fizik eğitiminde uzman 5 kişinin bilgisine sunularak uygun kategorize edilip edilmediği irdelenmiştir. Alınan görüşler sonucunda kategoriler yeniden düzenlenmiş ve uzmanlara tekrar gönderilerek görüşleri alınmıştır. Uzmanların olumlu görüşleri alındıktan sonra kategoriler son hallerini almışlardır. Yapılan yarı yapılandırılmış ve yapılandırılmış öğrenci görüşmelerinin analizinde ise, öğrencilerin akım ve direnç ile ilgili görüşleri ayrı ayrı kategorilendirilmiş ve bu kategorilerin incelenmesi yoluyla öğrencilerin bu kavramlara yönelik alternatif düşünceleri ortaya çıkarılmıştır. Uygulama, araştırmaya katılan sınıflarda elektrik akımı konusu işlendikten sonra gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, öğrenciler kavram haritaları hakkında bilgilendirilmişlerdir. Bunun için bir ders saati kavram haritalarıyla ilgili önceden hazırlanmış etkinlik uygulanmıştır. Etkinlik sonucunda öğrencilerin kavram haritalamayı yeni bir konuda rahatlıkla uygulayabildikleri görüldükten sonra, elektrik akımı konusu ile ilgili 26 kavram verilerek kavram haritalarını oluşturmaları istenmiştir. Öğrenciler, ilişkili olduğunu düşündükleri kavramlar arasında ilişki kurmuşlar ve aradaki ilişkiyi okların üzerine yazarak kavram haritalarını oluşturmuşlardır. Araştırmanın Bulguları ve Sonuçları: Öğrencilerin kavram haritaları ve yapılan mülakatlar sonucunda elektrik akımı kavramına yönelik farklı kategorilerde çeşitli alternatif kavramlara sahip oldukları belirlenmiştir. Ayrıca araştırma sonucunda tespit edilen alternatif kavramların bir kısmının literatürde tespit edilen alternative kavramlardan farklı olduğu görülmüştür. “Elektrik akımı, üretecin içinde depo edilir”, “Elektrik akımı, (-) yüke ters yönde hareket eder” ve “Elektrik akımı, dirençlerde harcanır” şeklindeki alternatif kavramlar öğrencilerin sahip olduğu kavram yanılgılarından bazılarıdır. Öneriler: Kavramlar arasındaki ilişkilerin somut grafikleri olan kavram haritaları yardımıyla, öğrencilerin kavramsal yapılarındaki alternatif kavramlar da tespit edilebilir. Literatürdeki araştırmalar incelendiğinde, öğrencilerin elektrik akımı konusundaki alternatif kavramlarının daha ziyade, çoktan seçmeli veya görüşmelerle desteklenmiş açık uçlu sorular kullanılarak tespit e

Anahtar Kelime: secondary school students concept maps electric current cognitive structure alternative evaluation misconceptions alternative conceptions Ankara

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Bibliyografik

Asami, N., King, J., & Monk, M. (2000). Tuition and memory: Mental models and cognitive processing in Japanese children’s work on DC electrical circuits. Research in Science and Technological Education, 18 (2), 141-155.
Ault. C. R. (1985). Concept mapping as a study strategy in earth science. Journal of College Science Teaching, 15(1), 38-44.
Ausubel, D. P. (1968). Educational psychology, a cognitive view. New York, Holt, Rinehart, Winston.
Bahar, M. (2001). Biyoloji eğitiminde kavram haritalarının kullanımı. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 1(1), 25-40.
Cohen, R., Eylon, B., & Ganiel, U. (1983). Potential difference and current in simple electric circuits: A Study of students’ concepts. American Journal of Physics, 51(5), 407-412.
Çepni, S., & Keleş, E. (2006). Turkish students’ conceptions about the simple electric circuits. International Journal of Science and Mathematics Education, 4, 269-291.
Çıldır, I., & Şen, A. İ. (2006a). Identification of high school students’ misconception about electric current by concept maps. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 30, 92-101.
Çıldır, I., & Şen, A. İ. (2006b). Kavram haritalarının fizik dersine uygulanabilirliği ile ilgili öğretmen görüşleri. 7. Ulusal Fen ve Matematik Eğitimi Kongresi, 423, 7-9 Eylül, Ankara.
Duit, R., & Rhöneck, C. (1998). Learning and understanding key concepts of electricity. Retrieved March, 15, 2004, from http//www.physics.ohio-state.edu/jossem/ICPE/C2MC.htlm
Edwards, J., & Fraser, K. (1983). Concept maps as reflectors conceptual understanding. Research in Science Education, 13(1), 19-26.
Elhelou, M-W. A. (1997). The use of concept mapping in learning science subjects by Arab students. Educational Research, 39(3), 311-317.
Fry, J. A., & Novak, J. D. (1990). Concept mapping brings long-term movement toward meaningful learning. Science Education, 74(6), 461-472.
Heller, P. M., & Finley, F. N. (1992). Variable uses of alternative conceptions: A case study in current electricity. Journal of Research in Science Teaching, 29(3), 259-275.
Karaarslan, I., Altunbaş, A., Zengin, F., & Tütüncü, A. (1999). Fizik lise 2. Eskişehir: M.E.B. Devlet Kitapları.
Kilic, G. B. (2003). Concept maps and language: A Turkish experience. International Journal of Science Education, 25(11), 1299-1311.
Kinchin, I. M., & Hay, D. B. (2000). How a qualitative approach to concept map analysis can be used to aid learning by illustrating patterns of conceptual development. Educational Research, 42(1), 43-57.
Lee, Y., & Law, N. (2001). Explorations in promoting conceptual change in electrical concepts via ontological category shift. International Journal Science Education, 23(2), 111-149.
Licht, P. (1991). Teaching electrical energy, voltage and current: An alternative approach. Physics Education, 26, 272-277.
Markham, K. M., Mintzes, J. J., & Jones, M. G. (1994). The concept map as a research and evaluation tool: Further evidence of validity. Journal of Research in Science Teaching, 31(1), 91-101.
McClure, J. R., Sonak, B., & Suen, H. K. (1999). Concept map assessment of classroom learning: Reliability, validity and logistical practicality. Journal of Research in Science Teaching, 36(14), 475-492.
M.E.B. (2005). OECD PISA- 2003 araştırmasının Türkiye ile ilgili sonuçları, Ulusal Nihai Rapor. Retrieved March, 10, 2007, from http://earged.meb.gov.tr.
M.E.B. (2003). TIMSS 1999, Üçüncü uluslar arası matematik ve fen bilgisi çalışması, Ulusal Rapor. Retrieved March, 10, 2007, from http://earged.meb.gov.tr.
Novak, J.D. (2002). Meaningful learning: The essential factor for conceptual change in limited or inappropriate propositional hierarchies leading to empowerment of learners. Science Education, 86(4), 548-571.
Novak, J. D., Gowin, D. B., & Johansen, G. T. (1983). The use of concept mapping and knowledge vee mapping with junior high school science students. Science Education, 67(5), 625-645.
Novak, J. D., & Gowin, D. B. (1984). Learning how to learn. New York: Cambridge University Press.
Novak, J. D. & Musondo, D. (1991). A twelve–year longitudinal study of science concept learning. American Education Research Journal, 28, 117-153.
Örgün, E., (2002). Lise öğrencilerinin elektrik akımı konusundaki kavram yanılgılarında yapıcı öğretim yaklaşımının etkisi. Unpublished master’s dissertation, Marmara Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
Pardhan, H., & Bano, Y. (2001). Science teachers' alternate conceptions about direct-currents. International Journal of Science Education, 23(3), 301 – 318.
Psillos, D., Koumaras, P., & Tiberghien, A. (1988). Voltage presented as a primary concept in an introductory teaching sequence on DC circuits. International Journal of Science Education, 10(1), 29-43.
PISA (2003). First results from PISA 2003: Executive summary. Retrieved June, 10, 2007, from http://www.oecd.org/dataoecd/1/63/34002454.pdf.
Ruiz-Primo, M. A., Schultz, S. E., Li, M., & Shavelson, R. J. (2001). Comparison of the reliability and validity of scores from two concept-mapping techniques. Journal of Research in Science Teaching, 38(2), 260-278.
Ruiz-Primo, M. A., & Shavelson, R. J. (1996). Problems and issues in the use of concept maps in science assessment. Journal of Research in Science Teaching, 33(6), 569-600.
Sen, A. I. (2002). Concept maps as a research and evaluation tool to asses conceptual change in quantum physics. Science Education International, 13(4), 14-24.
Sencar, S., & Eryilmaz, A. (2004). Factors mediating the effect of gender on ninth-grade turkish students’ misconceptions concerning electric circuits. Journal of Research in Science Teaching, 41, 603–616.
Shipstone, D. M., Rhöneck, C. V., Jung, W., Karrqvist, C., Dupin, J., Joshua, S., et al. (1988). A study of secondary students’ understanding of electricity in five european countries. International Journal of Science Education, 10(3), 303-316.
Shymansky, J.A., Yore , L.D., Treagust , D.F., Thiele, R. B., Harrison, A., Waldrip, B.G, et al. (1997). Examining the construction process: a study of changes in level 10 students' understanding of classical mechanics. Journal of Research in Science Teaching, 34, 571-593.
Stuart, H. A. (1985). Should concept maps be scored numerically? European Journal of Science Education, 7(1), 73-81.
Şen, A. İ., & Koca, S. A. O. (2003). Kavram haritalarının analizinde niceliksel ve niteliksel metodların kullanımı ve karşılaştırılması. Çukurova Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 2, 1-9.
Tezbasaran, A. (2001). Designing teaching and learning based on concept mapping. Cognitive Technologies in Education (issue No. 9) [Newsletter].
TIMSS (2000). Student background with mathematics achievement: Main survey: Third international mathematics and science study repeat. Chestnut Hill, MA: Author. Retrieved June, 10, 2007, from http://timss.bc.edu/timss1999i/questionnaires.html.
White, R. T., & Gunstone, R. (1992). Probing understanding. New York: Falmer Press.
Yin, Y., Vanides, J., Ruiz-Primo, M. A., Ayala, C.C., & Shavelson, R.J. (2005). Comparison of two conceptmapping techniques: implications for scoring, interpretation, and use. Journal of Research in Science Teaching, 42, 166–184.

APA	ŞEN A, AYKUTLU I (2008). Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current. , 75 - 92.
Chicago	ŞEN Ahmet İlhan,AYKUTLU Işıl Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current. (2008): 75 - 92.
MLA	ŞEN Ahmet İlhan,AYKUTLU Işıl Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current. , 2008, ss.75 - 92.
AMA	ŞEN A,AYKUTLU I Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current. . 2008; 75 - 92.
Vancouver	ŞEN A,AYKUTLU I Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current. . 2008; 75 - 92.
IEEE	ŞEN A,AYKUTLU I "Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current." , ss.75 - 92, 2008.
ISNAD	ŞEN, Ahmet İlhan - AYKUTLU, Işıl. "Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current". (2008), 75-92.

APA	ŞEN A, AYKUTLU I (2008). Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current. Eurasian Journal of Educational Research, 0(31), 75 - 92.
Chicago	ŞEN Ahmet İlhan,AYKUTLU Işıl Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current. Eurasian Journal of Educational Research 0, no.31 (2008): 75 - 92.
MLA	ŞEN Ahmet İlhan,AYKUTLU Işıl Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current. Eurasian Journal of Educational Research, vol.0, no.31, 2008, ss.75 - 92.
AMA	ŞEN A,AYKUTLU I Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current. Eurasian Journal of Educational Research. 2008; 0(31): 75 - 92.
Vancouver	ŞEN A,AYKUTLU I Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current. Eurasian Journal of Educational Research. 2008; 0(31): 75 - 92.
IEEE	ŞEN A,AYKUTLU I "Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current." Eurasian Journal of Educational Research, 0, ss.75 - 92, 2008.
ISNAD	ŞEN, Ahmet İlhan - AYKUTLU, Işıl. "Using Concept Maps as an Alternative Evaluation Tool for Students' Conceptions of Electric Current". Eurasian Journal of Educational Research 31 (2008), 75-92.