5E Öğrenme Modeline Dayalı Bilgisayar Animasyonları Destekli Öğretim Materyali Tasarlama: “Tepkimelerde Hız ve Denge” Ünitesi Örneği

Kimyasal denge ünitesindeki kavramların, soyut yapıları ve öğrencilerin bu kavramların sembolik, makro ve mikro boyutları arasında ilişki kuramamasından dolayı geleneksel yaklaşımlar ile kazandırılmasında zorluklar yaşanmaktadır. Diğer bir sorun ise bu gibi soyut kavramların öğretiminde kullanılabilecek uygun öğretim materyallerinin sınırlılığıdır. Yapılandırmacı yaklaşım öğrencilerin günlük yaşam deneyimlerine dayanmaktadır. Soyut kavramların öğretiminde karşılaşılan sorunların çözümünde; bilgisayar teknolojisinin kullanımı, günlük hayat örnekleri ile zenginleştirilmiş, soyut kavramları somutlaştıracak ve öğrencilerin öğrenmelerini kolaylaştıracak bilgisayar destekli öğretim (BDÖ) materyallerinin geliştirilmesi kavramların somutlaştırılmasına katkı sağlayacaktır. Bu çalışmada ortaöğretim kurumlarında kimya dersi kapsamında 11. sınıf öğretim programında yer alan “Tepkimelerde Hız ve Denge” konusunda 5E öğrenme modeli esas alınarak animasyon ve eğitsel bilgisayar oyunu destekli öğretim materyali geliştirmek ve geliştirilen bu materyalin pilot uygulamasını yaparak son şeklini vermek amaçlanmıştır. 5E öğrenme modeli esas alınarak geliştirilen materyal ADDIE modeli kullanılarak hazırlanmıştır. Yazılımın güncellenmesi için 12 lise öğrencisi ile pilot uygulama yapılmıştır. Pilot uygulamanın sonuçları ve uzmanların önerisi ile yazılıma son şekli verilmiştir.

Computer Animations-Supported Instructional Material Design Based on 5E Learning Model: A Case of “Chemical Speed and Equilibrium” Unit

Teaching the concepts in the chemical balance unit through traditional approaches has been difficult because they are abstract and students cannot make a connection between their symbolic, macro, and micro dimensions. Another problem is the limited number of materials appropriate to teach such abstract concepts. Constructivist method is based on students’ daily life experiences. The use of computer technologies in the solution to the problems faced in teaching abstract concepts, developing computer aided teaching (CAT) materials enriched with examples from daily life that would make abstract concepts concrete and would make it easier for students to learn In this study, the aim is to design an educative computer aided teaching material on “Speed and Balance in Reactions,” which is within the 11th grade chemistry teaching program in secondary schools, based on the 5E learning model, make the pilot application of this material, and give it its final shape. The material, which was designed based on 5E learning model, was prepared by using ADDIE model. A pilot application was done with 12 high school students in order to update the software. The software got its final shape after the results of the pilot application and with the suggestions of experts.

PDF

___

Afacan, Ö. (2008). İlköğretim öğrencilerinin fen teknoloji toplum çevre ilişkisini algılama düzeyleri ve bilimsel tutumlarının tespiti. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
Akçay, H., Feyzioğlu, B. and Tüysüz, C. (2003). The effects of computer simulations on students’success and attitudes in teaching chemistry. Educational Sciences: Theory&Practice, 3(1),7-26.
Akçay, H., Tüysüz, C. Feyzioğlu, B. ve Uçar, V. (2007). Bilgisayar Destekli Kimya Öğretiminin Öğrenci Başarısı ve Tutumuna Etkisine Bir Örnek: “Radyoaktivite”. DEÜ, Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 22, 98-106.
Allred, B. R. T. (2004). “The Use of Computer-Aided Leraning in Chemistry Laboratory Instruction”, Doctora dissertation, Department of Chemistry, University of Louisville, Lousville, Kentucky.
Atasoy, B., Akkuş, H., & Kadayıfçı, H. (2009). The effect of a conceptual change approach on understanding of students’ chemical equilibrium concepts. Research in Science and Technological Education, 27, 267-282.
Aydın, G. ve Özyürek, C. (2017). Işık kirliliği konusunun bilgisayar destekli kavram karikatürleriyle öğretimi. Journal of Inquiry Based Activities, 4(2), 54-71
Bergquist, W., & Heikkinen, H. (1990). "Student ideas regarding chemical equilibrium". Journal of Chemical Education, 70 (2): 140-144.
Bilgin, I., & Geban, O. (2006). The effect of cooperative learning approach based on conceptual change condition on students’ understanding of chemical equilibrium concepts. Journal of Science Education and Technology, 15 (1), 31–46.
BouJaoude, S. B. (1991). A Study of the Nature of Students' Understanding about the Concept of Burning, Journal of Research in Science Teaching, 28(8), 689-704.
Bozkurt, E. ve Sarıkoç, A. (2008). Fizik Eğitiminde Sanal Laboratuvar Geleneksel Laboratuvarın Yerini Tutabilir mi? Selçuk Üniversitesi Ahmet Keleş Eğitim Fakültesi Dergisi, 25, 89-100.
Bülbül, Y. (2010). Bilgisayar animasyonları destekli 7e öğrenme döngüsü modelinin difüzyon ve osmoz konusunu anlamaya etkisi. (Yayınlanmamış Doktora Tezi). ODTÜ, Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Bölümü, Ankara.
Chiu, M., Chou, C. & Liu, C. (2002). Dynamic process of conceptual change: analysis of constructing mental models of chemical equilibrium. Journal of Research in Science Teaching, 39 (6), 688-712.
Daşdemir, İ. (2006). “Animasyon Kullanımının İlköğretim Fen Bilgisi Dersinde Akademik Başarıya ve Kalıcılığa Olan Etkisi.” (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
Doymuş K., Karaçöp, A ve Şimşek, Ü. (2010). Effects of jigsaw and animation techniques on students’understanding of concepts and subjects in electrochemistry, Educational Technology Research and Development, 58(6), 671-691.
Dulger, İ. (2004). Case Study on Turkey Rapid Coverage for Compulsory Education Program. Conference on Scaling up Poverty Reduction Shanghai, China 25-27.
Ebenezer, J. V. (2001). A Hypermedia Environment to Explore and Negotiate Students’ Conceptions: Animation of the Solution Process of Table Salt, Journal of Science Education and Technology, 10(1), 73-92.
Fensham, P. J., (1992). Science and technology. In PW Jackson(Ed.), Handbook of research on curriculum (pp. 789–829). NewYork: Macmillan.
Feyziğolu, B. (2006). Farklı Öğrenme Süreçlerinin Temel Kimya Öğretilmesinde ve Kavram Yanılgılarının Giderilmesinde Kıyaslamalı Olarak Uygulanması. Yayımlanmamış Doktora Tezi. DEÜ, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
Feyzioğlu, B., Demirdağ,B., Ateş, A., Çobanoğlu, İ. ve Altun E. (2011). Sanal kimya laboratuvarı uygulama örneği: 7e modeline göre geliştirilmiş titrasyon deneyi. II. Ulusal Kimya Eğitimi Kongresi, 5-8 Temmuz 2011, Erzurum.
Finley, F., Stewart, J. & Yarroch, W., (1982). Teachers’ perceptions of important and difficult science content, Science Education, 66(4), 531-538
Gage, B. A., (1986). PhD Thesis, University of Maryland, College Park
Guzzetti, B. J. (2000). Learning Counter Intuitive Science Concepts: What Have We Learned From Over a Decade of Research?, Reading, Writing, Quarterly, 16(2), 89-95.
Gürses, A., Özkan, E. and Kara, Y. (2006). Effects of computer assisted instruction on Student’s achievement in chemical bounding subject. Proceedings of the 6th annual conference of the international educational technology, Eastern Mediterranean University Famagusta - North Cyprus. 788-793.
Güven, G. ve Sülün, Y. (2012). Bilgisayar destekli öğretimin 8. sınıf fen ve teknoloji dersindeki akademik başarıya ve öğrencilerin derse karşı tutumlarına etkisi. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 9(1), 68-79.
Harrison, A. G. & Jong, O.(2005). Exploring the use of multiple analogical models when teaching and learning chemical equilibrium. Journal of Research in Science Teaching, 42 (10), 1135–1159.
Harwood, W. S. & McMahon, M. M., (1997). Effects of Integrated Video Media on Student Achievement and Attitudes in High School Chemistry, Journal of Research in Science Teaching, 34(6), 617-631.
Hewson, P. W. & Hewson, M. G. (1984). The Role Conceptual Conflict in Conceptual Change and The Design of Science Instruction, Instructional Science, 13, 1-13.
İlbi, Ö. (2006). Ausubel’in sunuş yöntemi ile bilgisayar destekli öğretim yönteminin kimya ünitelerindeki kavram yanılgılarının önlenebilmesi açısından karşılaştırılması. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir.
İskender Mat, B. (2007). Özel Dershanelerde Animasyon Kullanımıyla Bilgisayar Destekli Fen Öğretiminin Öğrenci Başarısına, Hatırda Tutma Düzeyine ve Duyuşsal Özellikleri Üzerine Etkisi. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi), Muğla Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
Kanlı, U. (2007). 7E Modeli Merkezli Laboratuvar Yaklaşımı ile Doğrulama Laboratuvar Yaklaşımlarının Öğrencilerin Bilimsel Süreç Becerilerinin Gelişimine ve Kavramsal Başarılarına Etkisi. Yayımlanmamış Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
Karamustafaoglu, O., Aydin, M. ve Özmen, H. (2005). The effect of computer aided teaching on students’ acquisitions: the sample of simple harmonical motion. Turkish Online Journal of Educational Technology, 4(4),10.
Kaya, E. (2013). Argumentation practices in classroom: Pre-service teachers' conceptual understanding of chemical equilibrium. International Journal of Science Education, 35 (7), 1139-1158.
Kelly, J., Bradley, C. & Gratch, J. (2008). Science Simulations: Do They Make a Difference in Student Achievement and Attitude in the Physics Laboratory? Washington, DC: The Catholic University of America. (ERIC Document Reproduction Service No. ED501653).
Kıyıcı, G. ve Yumuşak, A. (2005). Fen Bilgisi Laboratuvarı Dersinde Bilgisayar Destekli Etkinliklerin Öğrenci Kazanımları Üzerine Etkisi; Asit-Baz Kavramları ve Titrasyon Konusu Örneği, TOJET, , 4(4), 1303–6521.
Kolomuç, A. (2009). 11. Sınıf “Kimyasal Reaksiyonların Hızları” ünitesinin 5E modeline göre animasyon destekli öğretimi, Yayımlanmamış Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi, Erzurum.
Koneru, I. (2010). ADDIE Designing Web-enabled Information Literacy Instructional Modules. Journal of Library & Information Technology, 30(3), 23-34.
Lucanus, C. (2011). A case for de-emphasizing Le Chatelier’s principle in high school chemistry courses. Teaching Science, 57 (4), 51-52.
Marbach-Ad, G., Rotbain, Y. & Stavy, R., (2007). Using computer animation and illustration activities to improve high school students’ achievement in molecular genetics, Journal of Research in Science Teaching, 45, 3, 273-292.
Matthews, M. R. (2002). Constructivism and science education: A further appraisal. Journal of Science Education and Technology, 11 (2), 121-134.
MEB (2013). Ortaöğretim Kimya Dersi Öğretim Programı. Ankara: MEB.
Niebert, K., Marsch, S. & Treagust, D.F. (2012). Understanding needs embodiment: A theory-guided reanalysis of the role of metaphors and analogies in understanding science. Science Education, 96 (5), 849–877.
Obut, S. (2005). İlköğretim 7. sınıf, “Maddenin İç yapısına Yolculuk” ünitesindeki atomun yapısı ve periyodik çizelge konusunun eğitsel oyunlarla bilgisayar ortamında öğretimi ve buna yönelik bir model geliştirme. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Celal Bayar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. Manisa.
Özdener, N. (2001). Deneysel Verileri Değerlendirme İmkanı Tanıyan ve Dönüt Verebilen Sanal Laboratuvarların Geliştirilmesi. Marmara Ünivesitesi Eğitim Bilimleri Dergisi, 14, 107-120.
Özen, Ü. ve Karaman, S. (2001). Web Tabanlı Uzaktan Eğitimde Sistem Tasarımı, Akdeniz İ.İ.B.F. Dergisi (2), 81-102.
Özmen, H. ve Kolomuç, A. (2004). Bilgisayarlı Öğretimin Çözeltiler Konusundaki Öğrenci Başarısına Etkisi, Kastamonu Eğitim Dergisi,12(1), 57–68.
Papestrergiou, M. (2009). Digital Game- Based Learning in High School Computer Science Education: Impact on Educational Effectiveness and Student Motivation‖, Computers & Education, 52(1), 1-12.
Saka, A. Z. ve Yılmaz, M. (2005). Bilgisayar Destekli Fizik Öğretiminde Çalışma Yapraklarına Dayalı Materyal Geliştirme ve Uygulama, The Turkish Online Journal of Educational Technology – TOJET, 4(3),17.
Short, D. (2002). “Computer- based mathematics instruction: Automated remedial branching”. (Unpublished Master’s Thesis), California State University, Dominguez Hills.
Stavy, R., (1991). Using Analogy to Overcome Misconceptions About Conservation of Matter, Journal of Research in Science Teaching, 28(4), 305-313.
Tatlı, Z. ve Ayas, A. (2011). Sanal Kimya Laboratuvarı Geliştirilme Süreci. 5th International Computer & Instructional Technologies Symposium, Fırat University, Elazığ- Turkey.
Tasker, R. and Dalton, R. (2006). Research into practice: Visualization of the molecular world using animations. Chemistry Education Research and Practice, 7(2), 141–159.
Tezcan, H. ve Yılmaz, Ü. (2003). Kimya öğretiminde kavramsal bilgisayar animasyonları ile geleneksel anlatım yöntemin başarıya etkileri. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 2(14).
Tsaparlis, G., Kousathana, M, & Niaz, M. (1998). Molecular-equilibrium problems: Manipulation of logical structure and of m-demand, and their effect on student performance. Science Education, 82, 437–454.
Uzunkoca, F. (2012). İlköğretim 7. Sınıflarda ekosistem konusunun öğretiminde geleneksel ve BDÖ yöntemlerinin öğrenci başarısına etkisinin karşılaştırılması. Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi. F. Ü., Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
Ünal, S., (2007). “Atom ve molekülleri bir arada tutan kuvvetler” konularının öğretiminde yeni bir yaklaşım: BDÖ ve KDM’nin birlikte kullanımının kavramsal değişime etkisi. (Doktora Tezi), KTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
Vermaat, J. H., Kramers-Pals, H. & Schank, P. (2003). The use of animations in chemical education. Paper presented at the International Convention of the Association for Educational Communications and Technology, October 22-26, Anaheim, CA, USA.
Voska, K.W. & Heikkinen, H.W. (2000). Identification and analysis of student conceptions used to solve chemical equilibrium problems. Journal of Research in Science Teaching, 37 (2), 160–176.
Wheeler, A. E. & Kass, H. (1978). Student misconception in chemical equilibrium, Science Education; 62(2), 223-232
Yıldırım, N., Kurt, S. and Ayas, A. (2011). The effect of the worksheets on students’ achievement in chemical equilibrium. Journal of Turkish Science Education, 8 (3), 44-58.