Effects of Teaching with 5e Model on Students Behaviors and Their Conceptual Changes about the Subject of Heat and Temperature

Author :  

Year-Number: 2011-Volume 3, Issue 2
Language : null
Konu : null
Number of pages:
Mendeley EndNote Alıntı Yap

Abstract

The aim of this study is to investigate eighth grade students’ misconceptions related to heat and temperature, to compare the effectiveness of 5E model and traditional instruction on eighth grade students’ understanding of heat and temperature concepts and their attitudes towards science and technology and, to determine whether consisting of conceptual change to be retentive. The subjects of the study were 37 eighth grade students at a primary school in Erzurum, who were in two different classes and taught by the same teacher at 2009-2010 education year. One of the classes was randomly selected as experimental group in which students were thought by means of activities which were prepared according to the 5E model, and the other was determined as the control group in which students were thought by traditional methods (teacher-centered, based on straight narrative and question-answer method). The data were obtained through the use of three-phase Heat and Temperature Misconception Test (HTMT) and the Attitude Scale towards Science and Technology (ASST). The study results were analyzed by SPSS. To analyze data, independent and paired sample t-test, percentage and mean scores and ANCOVA (Analysis of covariance) were conducted. Results of Heat and Temperature Concept Success Test revealed that 5E model is more successful on remediation of misconceptions and effective in providing a permanent conceptual change than the traditionally designed instructions. However, there was no statistically significant difference between the experimental and control group in terms of students’ attitude towards science and technology.

Keywords

Abstract

The aim of this study is to investigate eighth grade students’ misconceptions related to heat and temperature, to compare the effectiveness of 5E model and traditional instruction on eighth grade students’ understanding of heat and temperature concepts and their attitudes towards science and technology and, to determine whether consisting of conceptual change to be retentive. The subjects of the study were 37 eighth grade students at a primary school in Erzurum, who were in two different classes and taught by the same teacher at 2009-2010 education year. One of the classes was randomly selected as experimental group in which students were thought by means of activities which were prepared according to the 5E model, and the other was determined as the control group in which students were thought by traditional methods (teacher-centered, based on straight narrative and question-answer method). The data were obtained through the use of three-phase Heat and Temperature Misconception Test (HTMT) and the Attitude Scale towards Science and Technology (ASST). The study results were analyzed by SPSS. To analyze data, independent and paired sample t-test, percentage and mean scores and ANCOVA (Analysis of covariance) were conducted. Results of Heat and Temperature Concept Success Test revealed that 5E model is more successful on remediation of misconceptions and effective in providing a permanent conceptual change than the traditionally designed instructions. However, there was no statistically significant difference between the experimental and control group in terms of students’ attitude towards science and technology.

Keywords

Kaynakça

  • Adamczyk, P., & Willson, M. (1996). Using concept maps with trainee physics teachers. Physics Education, 31 (6), 374-381.
  • Ağca, N. (2006). İlköğretim 6. sınıf öğrencilerinin bilgisayar ile ilgili temel kavramlar konusunda kavramsal değişim yaklaşımının yaşadıkları yanılgılarına ve kavram yanılgılarının giderilmesine ve bilgisayar dersindeki tutumlarına etkisi. Yüksek lisans tezi, Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
  • Anderson, B. (1990). Pupils conceptions of matter and its transformations (age 12-16). Studies in Science Education, 18, 53-85.
  • Aşçı, Z., Özkan, Ş., & Tekkaya, C. (2001). Students' misconceptions about respiration. Eğitim ve Bilim Dergisi, 26 (120), 29-36.
  • Aydoğan, S., Güneş, B. ve Çağlar, G. (2003). Isı ve sıcaklık konusunda kavram yanılgıları. Gazi Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 23 (2), 111-124.
  • Bar, V., & Travis, A. S. (1991). Children's views concerning phase changes. Journal of Research in Science Teaching, 28, 363-382.
  • Baser, M., & Geban, Ö. (2007). Effectiveness of conceptual change instruction on understanding of heat and temperature concepts. Res Sci Technol Educ, 25, 115-133. doi:10.1080/02635140601053690.
  • Bayar, F. (2005). İlköğretim 5. sınıf fen bilgisi öğretim programında yer alan ısı ve ısının maddedeki yolculuğu ünitesi ile ilgili bütünleştirici öğrenme kuramına uygun etkinliklerinin geliştirilmesi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
  • Brown, D. E. (1992). Using examples and analogies to remediate misconceptions in physics: factors influencing conceptual change. Journal of Research in Science Teaching, 29 (1), 17-34.
  • Büyükkasap, E., Düzgün, B., Ertuğrul, M. ve Samancı, O. (1998). Bilgisayar destekli fen öğretiminin kavram yanılgıları üzerindeki etkisi. Kastamonu Eğitim Fakültesi Dergisi, 6, 59-66.
  • Bybee, R. W., Taylor, J. A., Gardner, A., Scotter, P. V., Powell, J. C., Westbrook, A., et al. (2006). The bscs 5E instructional model: origins and effectiveness. Office of Science Education National Institutes of Health, 1-80.
  • Canpolat, N. (2002) Kimyasal denge ile ilgili kavramların anlaşılmasında kavramsal değişim yaklaşımının etkinliğinin incelenmesi. Doktora tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
  • Carin, A. A., & Bass, J. E. (2001). Teaching Science as Inquiry. New Jersey, Prentice Hall.
  • Carlton, K. (2000). Teaching about heat and temperature. Physics Education, 35 (2), 101-105.
  • Champagne, A. B., Klopfer, L. E., & Anderson, J. H. (1980). Factors influencing the learning of classical mechanics. American Journal of Physics, 48, 1074-1079.
  • Clark, D., & Jorde, D. (2004). Helping students revise disruptive experientially supported ıdeas about thermodynamics: computer visualizations and tactile models. Journal of Research in Science Teaching, 30, 1-23.
  • Clough, E. E., & Driver, R. (1985). Secondary students' conceptions of the conduction of heat: bringing together scientific and personal views. Physics Education, 20, 176-182.
  • Çalık, M. (2006). Bütünleştirici öğrenme kuramına göre lise 1 çözeltiler konusunda materyal geliştirilmesi ve uygulanması. Yayımlanmamış doktora tezi, Karadeniz Teknik
  • Çapa, Y. (2000). An analysis of 9th grade students' misconceptions concerning photosynthesis and respiration in plants. Yüksek lisans tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi.
  • Çepni, S. (2005). Araştırma ve Proje Çalışmalarına Giriş. İkinci Baskı, Üçyol Kültür Merkezi, 213s, Trabzon.
  • Çepni, S., Akdeniz, A. R. ve Keser, Ö. F. (2000). Fen bilimleri öğretiminde bütünleştirici öğrenme kuramına uygun örnek rehber materyallerin geliştirilmesi. 19. Fizik Kongresi, Fırat Üniversitesi, Elazığ.
  • Ergin, İ. (2006). Fizik eğitiminde 5E modelinin öğrencilerin akademik başarısına, tutumuna ve hatırlama düzeyine etkisine bir örnek: “İki Boyutta Atış Hareketi”. Doktora tezi, Gazi
  • Ericson, G. L. (1979). Children's conceptions of heat and temperature. Science Education, 63 (2), 221-230.
  • Ericson, G. L. (1980). Clidren's viewpoint of heat: A second look. Science Education, 64, 223- 236.
  • Eryılmaz, A. (2002). Effects of conceptual assignments and conceptual change discussions on students’ misconceptions and achievement regarding force and motion. Journal of Research in Science Teaching, 39 (10), 1001-1015.
  • Fishbein, M., & Ajzen, I. (1975). Belief, Attitude, Intention, and Behavior: An Introduction to Theory and Research. Addison-Wesley, MA.
  • Geban, Ö., Ertepınar, H., Yılmaz, G., Altın, A. ve Şahbaz, F. (1994). Bilgisayar destekli eğitimin öğrencilerin fen başarılarına ve fen bilgisi ilgilerine etkisi. I. Ulusal Fen Bilimleri Eğitimi Sempozyumu: Bildiri Özetleri Kitabı, ss: 1-2, 9 Eylül Üniversitesi, İzmir.
  • Gönen, S. ve Akgün, A. (2005). Bilgi eksiklikleri ve kavram yanılgılannın tespiti ve giderilmesinde, çalışma yaprakları ve sınıf içi tartışma yönteminin uygulanabilirliği üzerine bir araştırma *Elektronik versiyonu+. Elektronik Sosyal Bilimler Dergisi, 4 (13), 99-111.
  • Gronlund, N. E., & Linn, R. L. (1990.) Measurement and Evaluation in Teaching. New York: Mac Millian Publishing,
  • Gunstone, R. F. (1987). Student understanding in mechanics: A large population survey. American Journal of Physics, 55, 691-696.
  • Gürbüz, F. (2008). İlköğretim 6. sınıf öğrencilerinin “ısı ve sıcaklık” konusundaki kavram yanılgılarının düzeltilmesinde kavramsal değişim metinlerinin etkisinin araştırılması. Yüksek lisans tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
  • Gürses, E. (2006). Durgun elektrik konusunda yapılandırmacı öğrenme kuramına dayalı, 5E modeline uygun olarak geliştirilen dokümanların uygulanması ve etkililiğinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri
  • Gürses, E., Akdeniz, A. R. ve Atasoy, Ş. (2006). Durgun elektrik konusunda 5E modeline göre geliştirilen materyallerin öğrenci başarısına etkisi. VII. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, 7-9 Eylül, Ankara.
  • Hacıoğlu, E. ve Ulu, C. (2003). Ortaöğretim öğrencilerinin fizik tutumları ile bilgisayar tutumları arasındaki ilşkinin incelenmesi. III. International Educational Technology Conference and Fair, 28-29-30 May Eastern Mediterranean University Gazimağusa Turkish Republic of Northern Cyprus.
  • Hardal, Ö. ve Eryılmaz, A. (2004). Basit araçlarla yaparak öğrenme yöntemine göre geliştirilen elektrik devreleri ile ilgili etkinlikler. Eğitimde İyi Örnekler Konferansı, 17 Ocak, Sabancı Üniversitesi, İstanbul.
  • Harrison, A. G., Grayson, D. J., & Treagust, D. F. (1999). Investigating a grade 11 student’s evolving conceptions of heat and temperature. Journal of Research in Science Teaching, 36 (1), 55-87.
  • Hynd, C. R., Alverman, D., & Qian, G. (1997). Preservice elementary school teachers’ conceptual change about projectile motion: refulation text, demonsration, affective factors and relevance. Science Education, 81, 1-27.
  • Jara-Guerrero, S. (1993). Misconceptions on heat and temperature. In The Proceedings of the Third International Seminar on Misconceptions and Educational Strategies in Science and Mathematics, Ithaca, NY: Misconceptions Trust.
  • Jones, M. G., Carter, G., & Rua, M. J. (2000). Exploring the development of conceptual change ecologies: communities of concepts related to convection and heat. Journal of
  • Kalem, R. ve Çallıca, H. (2001). Orta 2, Lise 1 ve Üniversite 1. Sınıf Öğrencilerinin ‘Isı ve Sıcaklık’ Konusu ile İlgili Kavram Yanılgılarının İncelenmesi. Yeni Binyılın Başında Türkiye’de Fen Bilimleri Eğitimi Sempozyumu, 7-8 Eylül 2001, Maltepe Üniversitesi, İstanbul, Bildiri Kitabı, s. 260-265.
  • Kalem, R., Tanel, Z. ve Çallıca, H. (2004). Ortaöğretim Fizik Dersi Sıcaklık ve Isı Konusu Öğretim Programı Geliştirme Üzerine Bir Çalışma. V. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, 16-18 Eylül 2002, ODTÜ Kültür ve Kongre Merkezi, Ankara, Bildiriler Cilt I, 519-524.
  • Kaptan, F. ve Korkmaz, H. (2000). Yapısalcılık (constructivism) kuramı ve fen öğretimi. Çağdaş Eğitim Dergisi, 265, 22-27.
  • Keser, Ö. F. (2003). Fizik eğitimine yönelik yapılandırmacı bir öğrenme ortamı tasarımı ve uygulaması. Yayınlanmamış doktora tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
  • Kesidou, S., & Duit, R. (1993). Students’ conceptions of the second law of thermodynamics- an interpretive study. Journal of Research In Science Teaching, 30
  • Koballa, T. R. (1988). Attitude and related concepts in science education. Sci Educ, 72, 115- 126.
  • Koray, Ö. C. ve Bal, Ş. (2002). Fen öğretiminde kavram yanılgıları ve kavramsal değişim stratejisi. Gazi Üniversitesi Kastamonu Eğitim Dergisi, 10 (1), 83-90.
  • Kör, A. S. (2006). İlköğretim 5. sınıf öğrencilerinde “yaşamımızdaki elektrik” ünitesinde görülen kavram yanılgılarının giderilmesinde bütünleştirici öğrenme kuramına dayalı geliştirilen materyallerin etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Karadeniz Teknik
  • Kurt, Ş. ve Akdeniz, A. R. (2003). Bütünleştirici Öğrenme Kuramına Uygun Öğretmen Rehber Materyallerinin Geliştirilmesi. XII. Eğitim Bilimleri Kongresi Bildiriler Kitabı, 61-78, G.Ü., Eğitim Fakültesi, Antalya.
  • Lewis, E. L., & Linn, M. C. (1994). Heat energy and temperature concepts of adolescents, adults, and experts: Implications for curricular improvements. Journal of Research in Science Teaching, 31, 657-677.
  • Maskill, R., & Pedrosa, H. (1997). Pupils’ questions, alternative frameworks and the design of science teaching. International Journal of Science Education, 19 (7), 781-799.
  • McMillan, J. H., & Schumacher, S. (2001). Research in Education: A Conceptual Introduction. Newyork: Wesley Longman Inc.
  • Nakhleh, M. B., & Samarapungavan, A. (1999). Elementary school children’s beliefs about matter. J Res Sci Teach, 36, 777-805.
  • Niaz, M. (2000). A framework to understand students’ differentiation between heat energy and temperature and its educational implications. Interchange, 31, 1-20.
  • Niaz, M. (2006). Can the study of thermochemistry facilitate students’ differentiation between heat energy and temperature? J Sci Educ Technol, 15, 269-276.
  • Özmen, H. (2004). Fen öğretiminde öğrenme teorileri ve teknoloji destekli yapılandırmacı (Constructivist) öğrenme. The Turkish Online Journal of Educational Technology TOJET January, ISSN: 1303-6521 Volume 3, Issue 1, Article 14, ss:9.
  • Özsevgeç, T. (2006). Kuvvet ve hareket ünitesine yönelik 5E modeline göre geliştirilen öğrenci rehber materyalinin etkililiğinin değerlendirilmesi. Türk Fen Eğitimi Dergisi,
  • Özsevgeç, T., Çepni, S. ve Bayri, N. (2007). Kalıcı kavramsal değişimde 5E modelinin etkililiği. Yeditepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 2 (2), 36-48.
  • Paik, S. H., Cho, B. K., & Go, Y. M. (2007). Korean 4- to 11-year-old student conceptions of heat and temperature. J Res Sci Teach, 44, 284-302.
  • Palmer, D. H. (2003). Investigating the relationship between refutational text and conceptual change. Science Education, 87, 663-684.
  • Patro, E. T. (2008). Teaching aerobic cell respiration using the 5Es. The American Biology Teacher, 70 (2), 85-87.
  • Sadanand, N., & Kess, J. (1990). Concepts in force and motion. Physics Teacher, 28, 530-533.
  • Sağlam, M. (2006). Işık ve ses ünitesine yönelik 5e etkinliklerinin geliştirilmesi ve etkililiğinin değerlendirilmesi. Yayımlanmamış doktora tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen
  • Saka, A. (2006). Fen bilgisi öğretmen adaylarının genetik konusundaki kavram yanılgılarının giderilmesinde 5e modelinin etkisi. Doktora tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen
  • Shayer, M., & Wylam, H. (1981). The development of the concepts of heat and temperature in 10-13 years-old. Journal of Resean'h in Science Teaching, 18, 419-434.
  • Smerdan, B. A., & Burkam, D. T. (1999). Access to constructivist and didactic teaching: who gets IT? Where is It practiced?, Teachers College Record, 101, 1-5.
  • Sungur, S. (2000). Contribution of conceptual change text accompanied with concept mapping on students' understanding of human circulatory system. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
  • Taber, K. S. (2001). The mismatch between assumed prior knowledge and the learner’s conceptions: a typology of learning impediments. Educational Studies, 27, 2, 159-171.
  • Thomaz, M. F., Malaquias, I. M., Valente, M. C., & Antunes, M. J. (1995). An attempt to overcome alternative conceptions related to heat and temperature. Physics Education, 30, 19-26.
  • Turgut, M. F., Baker, D., Cunningham, R. ve Piburn, M. (1997). İlköğretim Fen Öğretimi, Ankara: YÖK/ Dünya Bankası Milli Eğitimi Geliştirme Projesi Hizmet Öncesi Öğretmen Eğitimi Yayınları,
  • Turgut, Ü. ve Gürbüz, F. (2010). İlköğretim 6. Sınıf öğrencilerinin ‚Isı ve Sıcaklık‛ konusundaki kavram yanılgılarının düzeltilmesinde kavramsal değişim metinlerinin etkisi. IX. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, 23-25 Eylül,
  • Valanides, N. (2000). Primary student teachers’ understanding of the particulate nature of matter and its transformations during dissolving. Chem Educ: Res Pract Eur, 1, 249
  • Wilder, M., & Shuttleworth, P. (2005). Cell inquiry: A 5E learning cycle lesson. Science Activities, 41 (1), 25-31.
  • Yaman, F., Demircioğlu, G. ve Ayas, A. (2006). Geliştirilen etkinliklerin öğrencilerin asit ve baz kavramlarını anlamaları üzerine etkileri. 7. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, G.Ü. Eğitim Fakültesi, 7-9 Eylül, Ankara.
  • Yeo, S., & Zadnik, M. (2001). Introductory thermal concept evaluation: assessing students’ understanding. Phys Teacher, 39, 496-504.
  • Yoon, J., & Onchwari, J. A. (2006). Teaching young children science: three key points. Early Childhood Education Journal, 33 (6), 419-423.
MAKALE İSTATİSTİKLERİ

                                                                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                                                                        
                                                                                                                                                                                                        
                                                                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                                                                        



                                                                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                                                                        
 
                                                                                                                                                                                                        
                      
                                                                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                                                                        
LINKS

                                                                                                                                                                                                        
    
                                                                                                                                                                                                        
  • 
                                                                                                                                                                                                        
    
                                                                                                                                                                                                        
    

                                                                                                                                                                                                        
     Last issue
    
                                                                                                                                                                                                        
    
                                                                                                                                                                                                        
    • 
                                                                                                                                                                                                        
  • 
                                                                                                                                                                                                        
    
                                                                                                                                                                                                        
    
                                                                                                                                                                                                        
         Previous issues
    
                                                                                                                                                                                                        
    
                                                                                                                                                                                                        
    • 
                                                                                                                                                                                                        
  • 
                                                                                                                                                                                                        
    
                                                                                                                                                                                                        
    
                                                                                                                                                                                                        
    Article Statistics
    
                                                                                                                                                                                                        
    
                                                                                                                                                                                                        
    • 

                                                                                                                                                                                                        
                                                                                                                                                                                                        




                                                                                                                                                                                                        


                                                                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                                                                        



                                                                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                                                                        
Share