A computer-supported instructional material design based on 5E learning model: A case of “work, power and energy” unit

Enerji ve enerji ile ilgili kavramların, soyut yapıları ve günlük hayatta bilimsel anlamlarından farklı olarak kullanılmalarından dolayı geleneksel yaklaşımlar ile öğretilmesinde ve öğrenilmesinde zorluklar yaşanmaktadır. Bu kavramların öğretilmesinde karşılaşılan diğer bir sorun ise, bu gibi soyut kavramların öğretiminde kullanılabilecek uygun öğretim materyallerinin yetersizliğidir. Yapılandırmacı yaklaşım öğrencilerin günlük yaşam deneyimlerine dayanmaktadır ve öğretim alanında soyut kavramların öğretiminde karşılaşılan zorlukların çözümünde bilgisayar teknolojisinin kullanımını tavsiye etmektedir. Bu nedenle öğrencilerin, görmelerinin imkânsız olduğu kadar küçük, sınıf ortamına getirilemeyecek kadar büyük ve günlük hayatta örnekleri gösterilemeyecek teorik kavramları somutlaştıracak ve öğrencilerin öğrenmelerini kolaylaştıracak bilgisayar destekli öğretim materyallerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmanın amacı; 10. sınıf düzeyinde iş, güç ve enerji ünitesinin öğretiminde yapılandırmacı öğrenme yaklaşımına dayalı 5E öğrenme modeline göre bilgisayar destekli eğitime örnek oluşturacak bir öğretim materyali sunmaktır. Bu çalışmada olduğu gibi FATİH projesinde de 5E modeline uygun e-içerikler hazırlanabilir.

5E Öğrenme modeline göre bilgisayar destekli öğretim materyali tasarlama: “iş, güç ve enerji” ünitesi örneği

Teaching and learning of the concept of energy and related concepts through traditional teaching methods are difficult since these concepts are abstract and their scientific meanings are different from their daily-life meanings. Moreover, another source of this difficulty is due to deficiency of appropriate teaching materials for such abstract concepts. Constructivist approach derives from students' real-world experiences and suggests the use of computer technology for solving these problems. Due to these reasons, there is a need to develop teaching materials in order to make science concepts concrete that are too theoretical to grab, too small to see, and too big to bring to class. The aim of this study is to introduce a computer-supported instructional material based upon 5E learning model regarding the “work, power and energy” unit for 10th grade level. Finally, e-contents of the FATIH Project might be designed according to the 5E learning model as done in this study.

PDF

___

Akçay, S., Aydoğdu, M., Yıldırım, H. İ., & Şensoy, Ö. (2005). Fen eğitiminde ilköğretim 6. sınıflarda çiçekli bitkiler konusunun öğretiminde bilgisayar destekli öğretimin öğrenci başarısına etkisi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 13, 103-116.
Ametler, J., & Pinto, R. (2002). Students’ reading of innovative images of energy at secondary school level. lnternational Journal of Science Education, 24(3), 285-312.
Andersson, B., Bach, F., & Zetterqvist, A. (1998). Understanding global and personal use of energy. Journal of Baltic Science Education, 2(1), 14-18.
Bağlı N., Gülçiçek, Ç., & Moğol, S. (2004). Fizik konularının öğretiminde alternatif çözümlerin öğrenci başarısına etkisi. Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 161, 49-59.
Bodner, G. M. (1986). Constructivism: a theory of knowledge. Journal of Chemical Education, 63(10),873-878.
Brna, P., & Burton, M. (1997). Modelling students collaborating while learning about energy. Journal of Computer Assisted Learning, 133, 193-204.
Butler, P. H., & Cahyadi, M. V. (2004). Undergraduate students’ understanding of falling bodies in idealized and real-world situations. Journal of Research in Science Teaching, 41(6), 569-583.
Bybee, R. W., & Landes, N. M. (1990). Science for life and living: an elementary school science program from the biological sciences curriculum study. The American Biology Teacher, 52(2), 92-98.
Bybee, R.W. (1997). Improving instruction. In achieving scientific literacy: from purposes to practice, 70 p, portsmouth, Heinemann, NH.
Carin, A. A., & Bass, J. E. (2000). Methods for teaching science as inquiry (8th ed.). UK: Prentice Hall College.
Cerit-Berber, N., & Sarı, M. (2009). Kavramsal değişim metinlerinin iş- güç- enerji konusunu anlamaya etkisi, Selçuk Üniversitesi Ahmet Keleşoğlu Eğitim Fakültesi Dergisi, 27, 159- 172.
Christman, E., Badgett, J., & Lucking, R. (1997). Progressive comparison of the effects of computerassisted instruction on the academic achievement of secondary students. Journal of Research on Computing in Education, 29(4), 325-337.
Connolly, T. M., McLellan, E., Stansfield, M. H., Ramsay, J., & Sutherland, J. (2004). Applying computer games concepts to teaching database analysis and design. Paper presented at Proceedings of the. International Conference on Computer Games, AI, Design and Education, Reading, UK.
Creswell, J. W. (2003). Research design: qualitative and quantitative approaches (2nd ed.). Thousand Oaks, CA: Sage.
Diakidoy, I. N., Kendeou, P., & Ioannidis, C. (2003). Reading about energy: the effects of text structure in science learning and conceptual change. Contemporary Educational Psychology, 28, 335-356.
Driver, R. (1981). Pupils’ alternative frameworks in science. European Journal of Science Education, 3(1), 93-101.
Driver, R., & Warrington, L. (1985). Students’ use of the principle of energy conservation in problem situations. Physics Education, 20, 171-176.
Eryilmaz, A. (2002). Effects of conceptual assignements and conceptual change discussions on students’ misconceptions and achievements regarding force and motion. Journal of Research in Science Teaching, 39(10), 1001-1015.
Fisher, K. M. (1985). A misconception in biology: aminoacids and translation. Journal of Research in Science Teaching, 22, 63-72.
George, E.A., Broadstock, M.J., & Vazquez Abad, J. (2000). Learning energy, momentum, and conservation concepts with computer support in an undergraduate physics laboratory. In B. Fishman & S. O'Connor-Divelbiss (Eds.), Proceedings of the Fourth International Conference of the Learning Sciences (pp. 2-3). Mahwah, NJ: Erlbaum.
Heuleven, A., & Xueli, Z. (2001). Multiple representations of work-energy processes. American Journal of Physics, 69(2),184-194.
Hırça (2008). 5E öğrenme modeline göre “iş, güç ve enerji” ünitesiyle ilgili geliştirilen materyallerin kavramsal değişime etkisinin incelenmesi. Yayınlanmamış doktora tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, Türkiye.
Hırça, N. (2009). From the teachers’ perspective: a way of simplicity for multimedia design. Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching, 10(1), 13, 1-10.
Hırça, N., Çalık, M., & Akdeniz, F. (2008). Investigating grade 8 students’ conceptions of ‘energy’ and related concepts. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 5(1), 77-89.
Hırça, N., Çalık, M., & Seven, S. (2011). 5E modelinin “iş, güç ve enerji” ünitesiyle ilgili kavramsal değişime etkisini inceleme., Journal of Turkish Science Education, 8(1), 139-152
İşman, A., Sevinç, V., & Altıntığ, E. (1998). Fen bilgisi öğretiminde eğitim teknolojilerinin uygulamaları. 2. Fen Bilgisi Öğretimi Konferansı, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
Kendeou, P., & Ioannides, C. (2003). Reading about energy: the effects of text structure in science learning and conceptual change. Contemporary Educational Psychology, 28(3), 335-356.
Keser, Ö.F. (2003). Fizik eğitimine yönelik yapılandırmacı bir öğrenme ortamı tasarısı ve uygulaması. Yayınlanmamış doktora tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, Türkiye.
Kirkwood, W., & Carr, M. (1989). A valuable teaching approach: some insights from LISP energy. Physics Education, 24, 332-334.
Kolb, B., Gibb, R., & Gonzalez, C. L. R. (2001). Cortical injury and neuroplasticity during brain development. In C. A. Shaw, & J. C. McEchern (Eds.), Toward a theory of neuroplasticity (pp. 223- 243). New York: Taylor and Francis.
Kurt, Ş. (2002). Fizik öğretiminde yapılandırmacı öğrenme kuramına uygun çalışma yapraklarının geliştirilmesi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, Türkiye.
Özden, Y. (1999). öğrenme ve öğretme. Ankara: PegemA Yayıncılık. Özmen, H. (2004). Fen öğretiminde öğrenme teorileri ve teknoloji destekli yapılandırmacı (constructivist) öğrenme. The Turkish Online Journal of Educational Technology, 3(1), 100-111.
Özmen, H., & Yıldırım, N. (2005). Çalışma yapraklarının öğrenci başarısına etkisi: asitler ve bazlar örneği. Fen Eğitimi Dergisi, 2(2), 125-143.
Özsevgeç, T. (2006). Kuvvet ve hareket ünitesine yönelik 5E öğrenme modeline göre geliştirilen öğrenci rehber materyalinin etkililiğinin değerlendirilmesi, Türk Fen Eğitimi Dergisi, 3(2), 36–48.
Prensky, M. (2001). Digital game based learning. Yayınlandığı yer: McGraw-Hill.
Sander, M. (1993). Erroneous ideas about respiration: the teacher factor. Journal of Research in Science Teaching, 30, 919-934,
Sprague, D., & Dede, C. (1999). Constructivism in the classroom: if I teach this way, am I doing my job? Learning and Leading with Technology, 27(1), 16-17.
Şahin, T., & Yildirim, S. (1999). öğretim teknolojileri ve materyal geliştirme. Ankara: Anı Yayıncılık.
Taber, K. S. (1989). Energy-by many other names. School Science Review, 70(252), 57–62.
Taş, E., Köse, S.. & Çepni, S. (2006). Bilgisayar destekli öğretim materyalinin fotosentez konusunu anlamaya etkisi. Internatinal Journal of Environmental and Science Education, 1(2),163-171.,
Tezcan, H., & Yılmaz, Ü. (2003). Kimya öğretiminde kavramsal bilgisayar animasyonları ile geleneksel anlatım yönteminin başarıya etkileri. Pamukkale Üniversitesi, Eğitim Fakültesi Dergisi, 14, 18-32.
Watts, D. M. (1983). Some alternative views of energy. Physics Education, 18, 213-217.
Yiğit, N. (2004). Fizik öğretiminde bilgisayar destekli uygulamaların başarıya etkisi, Milli Eğitim Dergisi, 161, 101-107.