In-service and Pre-service Science Teachers’ Views regarding Conceptual Integration of Physics, Chemistry, and Biology Disciplines
Author :
Abstract
Çalışmanın amacı, fen bilimleri öğretmenleri ve fen bilimleri öğretmen adaylarının kavramsal entegrasyon hakkındaki bilgi ve görüşlerini araştırmaktır. Bu çalışmanın araştırma deseni fenomenolojidir. Bu çalışmada amaçlı örneklem kullanılmıştır. Çalışmanın örneklemi on tane Fen bilimleri öğretmenleri ve 40 tane fen bilimleri öğretmen adaylarından oluşturmaktadır. Biyoloji, fizik ve kimya kavramlarının birbirine entegrasyonu ve görüşleri açısından fen bilimleri öğretmenlerinin ve öğretmen adaylarının alan bilgisini değerlendirmek için iki aşamalı açık-uçlu sorular birincil veri kaynağı olarak kullanılmıştır. Verilerin analizi için temalar ve kodlar kullanılmıştır. Çalışmanın bulguları, fen bilimleri öğretmenlerinin ve öğretmen adaylarının çoğunun kavramsal entegrasyon ile ilgili yetersiz alan bilgisine sahip oldukları ve çoğunun sorulara biyoloji, fizik ve kimya kavramlarını birbirleriyle entegre etmeden cevap verdikleri belirlenmiştir. Ayrıca, katılımcılar kimya, biyoloji ve fizik kavramlarının birbiriyle ilişkili olduklarını bu yüzden kavramsal entegrasyonun önemli ve gerekli olduğunu belirttiler. Bununla birlikte, katılımcıların çoğu kavramsal entegrasyonun uygulanmasında güçlük yaşadıklarını söylediler. Öğretmenler kavramsal entegrasyonu kullanırken belirli bir öğretim stratejisi ve değerlendirme tekniğinden bahsetmediler. Son olarak, fen bilimleri öğretmenlerinin çoğu öğretim programında kavramsal entegrasyonun olmadığını veya bu açısından bakmadıklarından varsa da fark etmediklerini belirtiler. Öğretmen adayları kavramsal entegrasyonun kendi öğrenmelerine bazı katkılarının bulunduğunu belirtseler de kendi öğrenmelerinde kavramsal entegrasyonu kullanmada zorluklar yaşadıklarını ifade ettiler. Çalışmayla ilgili öneriler tartışılmıştır.
Keywords
Abstract
The purpose of the study was to understand knowledge and opinions of in-service (ISTs) and pre-service science teachers (PSTs) regarding the conceptual integration (CI). The research design of this study is phenomenology. Purposive sampling methodology has been chosen for this study. A sample of the study consists of ten ISTs and 40 PSTs. Two-stage open-ended questions was utilized as the primary data source to evaluate ISTs’ and PSTs’ subject matter knowledge in terms of integrating biology, physics, and chemistry concepts with each other and their views about CI. The themes and codes were used for analysis of the data. Findings indicated that most of the ISTs and PSTs had insufficient subject matter knowledge regarding the CI and most of them responded questions with only biology, physics and chemistry concepts without any integration. Moreover, all participants stated that the CI was crucial and necessary. Also, ISTs and PSTs thought that chemistry, biology and physics concepts are related to each other; however, they had difficulty in applying the CI. Moreover, ISTs did not mention any specific teaching strategy and assessment technique while using the CI. Finally, most of ISTs stated that they were not aware of the presence of the CI in curriculum. Moreover, PSTs mentioned that the CI has some contribution to their learning; however, participants had the difficulties in using the CI in their learning. Implementation of the study was discussed.
Keywords
- Aggul Yalçın, F.A., & Bayrakceken, S. (2010). The effect of 5E learning model on pre- service science teachers’ achievement of acids-bases subject. International Online Journal of Educational Sciences, 2(2), 508-531.
- Akpınar, E. & Ergin, Ö. (2004). Fen öğretiminde fizik, kimya ve biyolojinin entegrasyonuna yönelik örnek bir uygulama. M.Ü. Atatürk Eğitim Fakültesi Eğitim Bilimleri Dergisi, 19, 1-16.
- Balcı, A. (2005). Sosyal bilimlerde araştırma. Yöntem, teknik ve ilkeler. Ankara: Pegem A Yayıncılık.
- Canpolat, N., Pınarbaşı, T., Bayrakçeken, S., & Geban, O. (2004). Kimyadaki bazı yaygın yanlış kavramlar. Gazi Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 24(1), 135-146.
- Caudill, L., Hill, A., Hoke, K., & Lipan, O. (2010). Impact of interdisciplinary undergraduate research in mathematics and biology on the development of a new course integrating five STEM disciplines. CBE-Life Sciences Education, 9(3), 212-216. doi: 10.1187/cbe.10-03-0020.
- Creswell, J. W. (2007). Qualitative inquiry and research design: Choosing among five approaches. Thousand Oaks: Sage.
- Creswell, J. W. (2009). Research design, qualitative, quantitative, and mixed methods approaches. California: SAGE Publications.
- diSessa, A. A. (1993). Toward an epistemology of physics. Cognition and Instruction, 10 (2&3), 105-225.
- Duit, R. & Treagust, D. F. (2003). Conceptual change: a powerful framework for improving science teaching and
- Frankel, J. R., & Wallen, N. E. (2000). How to design and evaluate research in education, New York: Mc Grawhill, Inc.
- Godrick, E., & Hartman, S. (2000). Integrating introductory biology and general chemistry laboratories. Journal of College Science Teaching, 29(3), 184-86.
- Gürdal, A., Şahin, F. & Bayram, H. (1999). İlköğretim öğretmen adaylarının enerji konusunda bütünlüğü sağlama ve ilişki kurma düzeyleri üzerine bir araştırma. D.E.Ü. Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 10, 382-395.
- Kaya, D., Akpınar, E., & Gökkurt, Ö. (2006). İlköğretim fen derslerinde matematik tabanlı konuların öğrenilmesine fen-matematik entegrasyonunun etkisi, Üniversite ve Toplum, 6(4) 1-5.
- Krippendorff, K. (2004). Content analysis: An introduction to its methodology. Thousand Oaks: Sage.
- Lawson, A.E. (1988). The acquisition of biological knowledge during childhood: cognitive conflict or tabula rasa?, Journal of Research in Science Teaching, 25 (3), 185-199. doi: 10.1002/tea.3660250304
- Lederman, N. G. (2007). Nature of science: Past, present, and future. In S. K. Abell & N. G. Lederman (Eds.), Handbook of research on science education (pp. 831-879). Mahwah, New Jersey: Lawrence Erlbaum Publishers.
- Matthews, M. R. (1993). Constructivism and science education: Some epistemological problems, Journal of Science Education and Technology, 2(1), 359-370.
- Nakiboglu, C. (2003). Instructional misconceptions of Turkish prospective chemistry teachers about atomic orbitals and hybridization, Chemistry Education Research & Practice, 4, 171-188. Doi: 10.1039/B2RP90043B
- National Research Council. (1996). The National science education standards. Washington DC: National Academy Press.
- Sinan O. (2009). Öğretmen adaylarının kimya ve biyoloji derslerinde kullanılan bazı ortak kavramları tanımlamalarındaki farklılıklar. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 3(2), 1-21.
- Taber, K. S. (2003). Understanding ionization energy: Physical, chemical and alternative conceptions, Chemistry Education Research & Practice, 4, 149-169.
- Taber, K. S. (2005) Conceptual integration and science learners - do we expect too much?, Invited seminar paper presented at the Centre for Studies in Science and Mathematics Education, University of Leeds, February 2005. Retrieved on 20/04/2017 from http://www.leeds.ac.uk/educol/documents/00003875.htm
- Taber, K. S. (2008). Exploring conceptual integration in student thinking: Evidence from a case study, International Journal of Science Education, 30(14), 1915-1943.
- Thomas, T. A., (2014). Elementary teachers’ receptivity to ıntegrated science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education in the elementary grades. Doctoral dissertation, University of Nevada, Reno. Retrieved from Proquest, https://search.proquest.com/docview/1557706624 in 20/04/2017. (UMI 3625770).
- Toomey, R. & Garafalo, F. (2003). Linking physics with chemistry - opportunities in a constructivist classroom, Chemistry Education Research & Practice, 4, 189-204.
- Tuysuz M., Bektaş O., Geban O., Ozturk G., Yalvac B., (2016). Pre-service physics and chemistry teachers' conceptual ıntegration of physics and chemistry concepts. Eurasıa Journal of Mathematıcs Scıence And Technology Educatıon, 12. 1549-1568. doi: 10.12973/eurasia.2016.1244a
- Van Manen, M. (2007). Phenomenology of practice. Phenomenology & Practice, 1(1), 11-30.
- Yıldırım, A. ve Şimşek, H. (2013). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Ankara: Seçkin Yayıncılık. EK-1 Fen Bilimleri Kavramsal Entegrasyon Bilgi ve Görüş Dokümanı Not: Bu çalışmaya katılımınız gönüllülük esasına dayanmaktadır. Çalışmanın amacı doğrultusunda,
