An analysis of analogies used in secondary school biology textbooks: Case of Turkey

Analoji (benzeşim), bilinmeyen ve yabancılık çekilen bir olgunun, bilinen ve tanıdık gelen bir olguya benzetilerek açıklanmasıdır. Bilinmeyen olgu 'hedef', bilinen olgu ise 'kaynak'tır. Analoji ile, kaynak ve hedefin benzer özellikleri kıyaslanır ve bilinen bilgi sahasından bilinmeyen bilgi sahasına geçiş yapılır. Kaynağın özellikleri hedefin özelliklerine ne kadar çok uyuyorsa, analoji o kadar etkili ve güçlüdür. Analojiler etkili öğretim araçları olup, yeni bilgiyi mevcut bilgi yapısına nakletmede öğrencilere yardımcı olur, anlamlı öğrenmede motivasyonu sağlar ve konu ile ilgili yeni bakış açıları kazandırır. Bu nedenlerden dolayı analojiler, fen ders kitaplarında yaygın olarak kullanılır. Fakat bu konu üzerine yapılan bazı çalışmalara göre ders kitaplarındaki analojiler, genelde rastgele kullanılmakta ve öğrencilerde yanılmalara neden olabilmektedir. Bu bakımdan Türkiye'deki ortaöğretim biyoloji ders kitaplarında kullanılan analojilerin çeşitli boyutlarda analiz edilmesinin öğretmenlere, kitap yazarlarına ve program geliştiricilere faydalı olacağı düşünülmüştür.Araştırmanın Amacı: Bu çalışmanın amacı, Türkiye'deki ortaöğretim biyoloji ders kitaplarında kullanılan analojilerin çeşitlerini analiz etmek ve bu analojilerin nasıl yapılandırıldığını ve sunulduğunu incelemektir. Bu amaca paralel olarak, şu sorulara cevap aranmıştır: Biyoloji ders kitaplarında analojiler ne sıklıkta kullanılmaktadır? Bu kitaplarda hangi tip analojiler, hangi hedef kavramlar için kullanılmaktadır? Kullanılan analojilerde kaynak açıklamasına, strateji tanımına ve analojinin sınırlılıklarına yer verilmekte midir?Araştırmanın Yöntemi : Betimsel araştırma yöntemine dayalı olarak gerçekleştirilen bu çalışmada, doküman inceleme tekniği kullanılmıştır. Çalışmada, Milli Eğitim Bakanlığının tavsiyesi doğrultusunda 9., 10., 11. ve 12. sınıflarda halen okutulmakta olan yedi adet ortaöğretim biyoloji derş kitabı incelenmiştir. Çalışmanın amacı doğrultusunda her kitap, baştan sona en az iki defa okunmuştur. Analoji olabileceği düşünülen benzetme veya kıyaslama tiplerinin tümü işaretlenmiş ve fotokopileri alınmıştır. Bu kıyaslamalar, fotokopiler üzerinde tekrar incelenmiş ve analoji olanlar belirlenmiştir. Belirlenen analojiler, aşağıdaki kategorilere gore sınıflandırılmıştır:1-Kaynakve hedef kavramlar arasındaki analojik ilişki:Yapısal analoji: Kaynak ve hedef saha; şekil, görünüş ve büyüklük gibi benzer özellikleri paylaşır.Fonksiyonel analoji: Kaynak ve hedef saha; görev, hareket ve davranış gibi benzer özellikleri paylaşır.Yapısal-fonksiyonel analoji: Kaynak ve hedef, hem yapısal hem de fonksiyonel benzerlikleri paylaşır.2-Analojininsunuluş biçimi:Sözel analoji: Analoji ders kitabında sadece cümle veya cümlelerle sunulur.Resimsel-sözel analoji: Analoji metni, kaynağın bir resmi ile desteklenir.3-Kaynakve hedef kavramların soyutlanma düzeyi:Somut-somut analoji: Somut hedef için somut kaynak kullanılır.Soyut-soyut analoji: Soyut hedef için soyut kaynak kullanılır.Somut-soyut analoji: Soyut hedef için somut kaynak kullanılır.4-Hedefeilişkin kaynağın pozisyonu:On organize edici: Analoji hedef konudan önce, başlangıçta sunulur.Gömülü aktive edici: Analoji hedef konunun içinde, konu ile birlikte sunulur.Son sentez edici: Analoji hedef konunun sonunda sunulur. 5-Analojininzenginlik düzeyi: Basit analoji: Kaynak ve hedef saha arasında tek bir benzerlik boyutuna vurgu yapan, basit bir etimle veya cümlelerden oluşan, ayrıntı içermeyen analoji. Zenginleştirilmiş analoji: Kaynak ve hedef saha arasındaki benzerliğin en az iki boyutuna vurgu yapan ve temel cümlelerden oluşan analoji.Genişletilmiş analoji: Kaynak ve hedef saha arasındaki benzerliğin en az üç ya da daha fazla boyutuna vurgu yapan ve ayrıntı içeren analoji.6-Konuöncesi yönlendirme:Kaynak açıklaması: Hedefe ilişkin kaynak sahanın en az bir yönüyle tanıtılması.Strateji tanımı: Analoji olarak sunulan metnin, bir benzetme olduğuna dair vurgu yapılması.Kaynak açıklaması ve strateji tanımı: Kaynak açıklaması ve strateji tanımına birlikte yer verilmesi.Hiçbiri: Analojide, ne kaynak açıklamasına ne de strateji tanımına yer verilmesi.7-Analojininsınırlılıkları: Analojide yanlış anlamaların olabileceği kırılma noktalarının öğrencilerin dikkatine sunulup sunulmamasıdır.Bulgular ve Tartışma : Yapılan analiz sonucunda, analoji olarak değerlendirilebilecek çok sayıda kıyaslama tipine rastlandı. Bunlar içerisinden, DNA molekülünün yapısını açıklayan merdiven analojisinde olduğu gibi, sadece biyolojik bir hedef kavram ile günlük hayattan seçilen bir kaynak kavram arasında yapılan kıyaslamalar analoji olarak değerlendirildi. Mitokondri ve kloroplast arasında yapılan kıyaslamalarda olduğu gibi aynı sahadan seçilen kaynak ve hedef kavramları içeren kıyaslamalar, analoji olarak değerlendirilmedi. Yedi adet biyoloji ders kitabında toplam 119 analoji tespit edilmiştir. Buna göre her bir ders kitabında ortalama 17 analoji bulunmaktadır. Hedef kavramın içerik alanı bakımından analojilerin daha çok hücrenin yapı, fonksiyonu ve nükleik asitler ile ilgili kavramların açıklanmasında kullanıldığı görülmüştür. Bu kavramların çoğunun mikroskobik, submikroskobik düzeyde veya soyut nitelikte olması sebebiyle biyoloji ders kitaplarında kullanılan analojilerin çoğunun hedef kavramın içeriğine uygun olduğu görülmüştür. Bir öğretim aracı olarak analojilerin en önemli işlevlerinden birisi, soyut kavramları somutlaştırmaktır. Biyoloji ders kitaplarında kullanılan analojilerin çoğunun yapısal, sözel, somut-soyut, gömülü active edici ve basit analojiler şeklinde yapılandırıldığı ve sunulduğu tespit edilmiştir. Sadece yüzeysel benzerliklere dayalı olarak kurulan basit analojilerde olduğu gibi, bir çok analojinin analoji temelli öğretim modellerine göre yapılandırılmadığı belirlenmiştir. Özellikle kaynak ve hedef kavramlar arasındaki haritalamanın yetersiz oluşu, analojilerin kırılma noktalarının gerekli şekilde belirtilmemesi ve analojilerden kaynaklanabilecek olas

Ortaöğretim biyoloji ders kitaplarında kullanılan analojilerin analizi: Türkiye örneği

Problem Statement: Analogies can help make science concepts meaningful to learners but only when used appropriately. They can visualise abstract concepts and motivate. For this reason, analogies are common in biology textbooks. However, previous studies have suggested that analogies are used randomly and carelessly in science textbooks. This situation can cause students to misunderstand scientific concepts. From this point of view, it is considered that analysing the analogies used in biology textbooks will benefit students and teachers.Purpose of the Study: The aim of this study is to analyse the types of analogies used in secondary school biology textbooks in Turkey and investigate how these analogies are presented.Method: A document examination technique was used in this research. Seven secondary school biology textbooks were investigated. Determined analogies in the textbooks were classified as follows: analogical relationship, presentational format, level of abstraction, position of the analogue relevant to the target, level of enrichment, pre-topic orientation and the limitations of the analogy.Findings and Results: A total of 119 analogies were determined in the biology textbooks. A considerable proportion of those were related to cell structure and function, including cells and organelles such as the factory analogy for cell structure and function and the power generator analogy for mitochondria. It was determined that analogies were configured mostly as structural, verbal, concrete–abstract, embedded activator and simple analogies. Most were not configured in accordance with analogy-based teaching models. Therefore, students can develop misconceptions. Analogies that only indicate superficial similarities can confuse students, and these must be elaborated and made interesting for students. To prevent misconceptions, it is necessary to indicate the irrelevant features of the target and analogue concepts.Conclusions and Recommendations: When preparing biology textbooks, the principles highlighted by teaching models such as the teaching with analogies model should be taken into consideration.

PDF

___

Atav, E., Erdem, E., Yılmaz, A., & Gücüm, B. (2004). The effect of developing analogies for meaningful learning of the subject of enzymes. Hacettepe University Journal of Education, 27,21-29.
Bean, T.W., Searles, D., Singer, H., & Cowen, S. (1990). Learning concepts from biology text through pictorial analogies and an analogical study guide. Ihe Journal of Educational Research, 83(4), 233-237.
Clement, J. (1993). Using bridging analogies and anchoring intuitions to deal with students' preconceptions in physics. Journal of Research in Science Teaching, 30(10), 241-1257.
Chiappetta, E.L., Ganesh, T.G., Lee. Y.H., & Phillips, M.C. (2006, April). Examination of science textbook analysis research conducted on textbooks published over the past 100 years in the United States. Paper presented at the annual meeting of the National Association for Research in Science Teaching, San Francisco, CA.
Coll, R.K., & Treagust, D.F. (2001). Learners' use of analogy and alternative conceptions for chemical bonding: a cross-age study. Australian Science Teachers' Journal, 48(1), 24-32.
Curtis, R.V., & Reigeluth, C.M. (1984). The use of analogies in written text. Instructional Science, 13(2), 99-117.
Çepni, S. (2005). Araştırma ve proje çalışmalarına giriş [Introduction to research and project work]. Trabzon.
Dikmenli, M., & Çardak, O. (2004). Lise 1 biyoloji ders kitaplarındaki kavram yanılgıları üzerine bir araştırma [A study on misconceptions in the 9 th grade high school biology textbooks]. Eğitim Araştırmaları, 17,130-141.
Duit, R. (1991). On the role of analogies and metaphors in learning science. Science Education, 75(6), 649-672.
Duit, R., Roth, W-M., Komorek, M., & Wilbers, J. (2001). Fostering conceptual change by analogies - between Scylla and Charybdis. Learning & Instruction, 11(4), 283-303.
Dunbar, K. (2001). The analogical paradox: Why analogy is so easy in naturalistic settings, yet so difficult in psychological laboratory. In D. Gentner, K.J. Holyoak, B.N. Kokinov (Eds.), The analogical mind: Perspectives from cognitive science (pp 313-334). Cambridge, M.A: Mir press.
Erliymaz, A. (2010). Development and application of three-tier heat and temperature test: Sample of bachelor and graduate students. Eurasian Journal of Educational Research, 40,53-76.
Geban, Ö., Ertepmar, H., Topal, T., & Önal, M.A. (1999). Asit-baz konusu ve benzeşme yöntemi [Acid-base topic and analogical method] III. Ulusal Fen Bilimleri Eğitimi Sempozyumu, p.176-186.
Gilbert, S.W. (1989). An evaluation of the use of analogy, simile, and metaphor in science texts, journal of Research in Science Teaching, 26(4), 315-327.
Glynn, S.M. (1991). Explaining science concepts: A teaching-with-analogies model. In S.M. Glynn, R.H. Yeany, B.K. Britton (Eds.), The psychology of learning science (pp. 219-240). Hillsdale, NJ: Erlbaum.
Glynn, S. M. (2007). Methods and strategies: Teaching with analogies. Science and Children, 44(8), 52-55.
Glynn, S.M., & Takahashi, T. (1998). Learning from analogy-enhanced science text. Journal of Research in Science Teaching, 35(10), 1129-1149.
Harrison, A.G., & Treagust, D.F. (2000). Learning about atoms, molecules and chemical bonds: A case study of multiple model use in grade 11 chemistry. Science Education, 84(3), 352-381.
Heywood, D. (2002). The place of analogies in science education. Cambridge Journal of Education, 32(2), 233-247.
Iding, M.K. (1997). How analogies foster learning from science texts. Instructional Science, 25(4), 233-253.
Jarman, R. (1996). Student teachers' use of analogies in science instruction. International Journal of Science Education, 18(7), 869-880.
Kao, H-L. (2007). A Study of aboriginal and urban junior high school students' alternative conceptions on the definition of respiration. International Journal of Science Education, 29(4), 517-533.
Kılıç, D., & Sağlam, N. (2009). Development of a two-tier diagnostic test to determine students' understanding of concepts of genetics. Eurasian Journal of Educational Research, 36, 227-244.
Mastrilli, T.M. (1997). Instructional analogies used by biology teachers: Implications for practice and teacher preparation. Journal of Science Teacher Education, 8(3), 187-204.
MEB Tebliğler Dergisi. (2008). Ders kitaplari ve eğitim araçları yönetmeliği. 71(2606), 209-256.
Mülayim, H., & Soran, H. (2002). Lise 1 biyoloji ders kitapları ve haftalık ders saatleri hakkında öğrenci öğretmen ve okul yöneticilerinin görüş ve önerileri [Opinions and suggestions of the student teachers and school administrators on the high school biology textbooks and weekly instruction hours], Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 23,185-197.
Newton, L.D. (2003). The occurence of analogies in elementary school science books. Instructional Science, 31(6), 353-375.
Orgill, M-K., & Bodner, G. (2004). What research tells us about using analogies to teach chemistry. Chemistry Education Research and Practice, 5(1), 15-32.
Orgill, M-K. & Bodner, G. (2006). An analysis of the effectiveness of analogy use in college-level biochemistry textbooks. Journal of Research in Science Teaching,. 43(10), 1040-1060.
Özay, E., & Hasenekoğlu, İ. (2007). Lise 3 biyoloji ders kitaplarındaki görsel sunumda gözlemlenen bazı sorunlar [Some problems observed in the visual presentation in the 11 th grade high school biology textbooks ]. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 4(1), 80-91.
Parida, B.K., & Goswami, G. (2000). Using analogy as a tool in science education. School Science: Quarterly Journal of Science Education, 38, 4. Retrieved February 15 2007 from http://ncert.nic.in/sites/publication/sschaplO.htm
Paris, N.A., & Glynn, S.M. (2004). Elaborate analogies in science text: Tools for enhancing pre-service teachers' knowledge and attitudes. Contemporary Educational Psychology, 29(3), 230-247.
Pittman, K.M. (1999). Student-generated analogies: Another way of knowing? Journal of Research in Science Teaching, 36(1), 1-22.
Sönmez, V. (2003). Metinlerin eğitselliğini saptamada matematiksel bir yaklaşım (Sönmez Modeli) [A mathematical approach to determine the educational relevance of texts (Sönmez's model)]. Eğitim Araştırmaları, 10,24-39.
Stavy, R. (1991). Using analogies to overcome misconceptions about conservation of matter. Journal of Research in Science Teaching, 28(4), 305-313.
Thiele, R.B., & Treagust, D.F. (1994). The nature and extend of analogies in secondary chemistry textbooks. Instructional Science, 22(1), 61-74.
Thiele, R.B., Venville, G.J., & Treagust, D.F. (1995). A comparative analysis of analogies in secondary biology and chemistry textbooks used in Australian schools. Research in Science Education, 25(2), 221-230.
Treagust, D.F., Duit, R., Joslin, P., & Lindauer, I. (1992). Science teachers' use of analogies: Observations from classroom practice. International Journal of Science Education, 14,413-422.
Treagust, D.F., Harrison, A.G., & Venville, G.J. (1998). Teaching science effectively with analogies: An approach for preservice and inservice teacher education. Journal of Science Teacher Education, 9(2), 85-101.
Venville, G.J., & Treagust, D.F. (1996). The role of analogies in promoting conceptual change in biology. Instructional Science, 24(4), 295-320.
Yanowitz, K.L. (2001). Using analogies to improve elementary school students' inferential reasoning about scientific concepts. School Science and Mathematics, 101(3), 133-142.
Yıldırım, A., & Şimşek, H. (2005). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri [Qualitative research methods in social sciences]. (5. Baskı), Seçkin Yayıncılık, Ankara.
Zeitoun, H.H. (1984). Teaching scientific analogies: A proposed model. Research in Science and Technological Education, 2(2), 107-125.
Appendix: List of textbooks examined
A-Ercan Akkaya, S., Albayrak, O., Öztürk, E., & Cavak, Ş. (2008). Ortaöğretim Biyoloji 9. Birinci Baskı, MEB. Yayınları, Feza Gazetecilik A.Ş., İstanbul.
B-Sağdıç, D., Bulut, Ö., Korkmaz, S., Börü, S., Öztürk, E., & Cavak, Ş. (2006). Ortaöğretim Biyoloji 10. Birinci Baskı, MEB. Yayınları, Saray Matbaacılık, Ankara.
Ç-Sucu, A., Bayar, S., & Küpeli, M. (2008). Ortaöğretim Biyoloji 11. İkinci Baskı, MEB. Yayınları, İmaj İç ve Dış Tic. A.Ş., Ankara.
D-Kıvanç, E. & Yel, M. (2007). Ortaöğretim Biyoloji 11. Birinci Baskı, Paşa Yayıncılık, Ankara.
E-Kıvanç, E., & Yel, M. (2008). Ortaöğretim Biyoloji 12. Birinci Baskı, Paşa Yayıncılık, Ankara.
F-Sağdıç, D., Bulut, Ö., & Korkmaz, S. (2008). Ortaöğretim Biyoloji 12. Birinci Baskı, MEB. Yayınları, Bediralp Matbaacılık, İstanbul.
G-Sağdıç, D., Bulut, Ö., & Korkmaz, S. (2007). Lise Biyoloji 3. Beşinci Baskı, MEB. Yayınları, Bediralp Matbaacılık, İstanbul.