Kimyasal denge kavramlarının termodinamik yasalar ve kinetik teori temelinde çoklu temsillerle öğretiminin, öğrencilerin nedensel mekanistik düşünme becerilerinin üzerine etkisi: Bir karma yöntem çalışması
The effect of teaching chemical equilibrium concepts using multiple representations based on the laws of thermodynamics and kinetic theory on students' causal-mechanistic thinking skills: A mixed method study
- Tez No: 1019770
- Danışmanlar: PROF. DR. FİLİZ KABAPINAR, PROF. DR. EMİNE ADADAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Education and Training
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Eğitim Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Öğretmenliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, çoklu temsillerin muhakeme aracı olarak kullanıldığı bir öğretimin, öğrencilerin nedensel mekanistik düşünme becerileri üzerine olan etkisi araştırılmıştır. Araştırma kimyasal denge konusu bağlamında, kinetik moleküler teori ve termodinamik yasa perspektiflerinden ele alınmıştır. Mevcut literatürde kimyasal denge konusu geniş yer bulurken, kavramlara ilişkin tanecik seviyesindeki öğrenci açıklamalarının ve özellikle orta öğretim seviyesinde termodinamik yasa perspektifinin ihmal edildiği görülmektedir. Bu çalışmada öğrencilerin her iki perspektiften, kavramlara neden sonuç ilişkisi bağlamında yaklaşmaları hedeflenmiş ve bu kavramlara dair açıklamaları derinlemesine incelenerek kavramsal değişimin nasıl sağlandığı araştırılmıştır. Bu karma yöntem çalışmasının ana ayağı nitel araştırmanın verileri olup, gömülü kuram çalışması temelinde ilerlemiştir. Dolayısıyla kimyasal denge kavramlarının öğrenilmesine ilişkin betimlemenin ötesine geçerek öğrenme sürecine ilişkin yeni bir bakış açısı önermek ve öğrencilerin nasıl öğrenebildikleri üzerine zengin teorik açıklamalar geliştirmek hedeflenmiştir. Bu bağlamda ortaöğretimin 11. sınıfında okuyan 30'ar kişilik iki ayrı sınıf belirlenmiş, kontrol grubu mevcut öğretim programı temelinde; deney grubu ise çoklu temsillerle kimyasal denge öğretimine katılmıştır. Her sınıftan 15'er kişi ile öğretim öncesi ve sonrası bireysel görüşmeler gerçekleştirilmiştir. Bireysel görüşmelerden elde edilen verilerin analizinde sürekli karşılaştırmalı yöntem kullanılmıştır. Bu nitel verilerden sonrasında nicel veri üretme amacıyla her biri 1 puana denk gelen bilimsel kriterler oluşturularak öğrencilerin bu kriterleri ne derece karşıladığı belirlenip elde edilen nicel veriler Wilcoxon signed rank ve Mann-Whitney U testleriyle analiz edilmiştir. Çalışma bulguları öğrencilerin kimyasal denge konusuna ilişkin öğretim öncesi benzer nedensel mekanistik düşünme doğasına sahip olduğunu; öğretim yöntemine göre bu doğanın farklılaştığını göstermiştir. Nitekim mevcut öğretim programı dahilinde kimya eğitimi alan öğrenciler basit nedensel mekanistik muhakeme ve daha alt seviyedeki muhakeme seviyelerinde sınıflandırılırken; çoklu temsillerle öğretim gören öğrencilerinin büyük çoğunluğunun kompleks nedensel mekanistik muhakeme seviyesinde olduğu ortaya çıkmıştır. Kimyasal denge sistemi ele alınırken, kontrol grubu daha çok sistemdeki varlıklara odaklanmış, bu varlıkların aktiviteleriyle meydana gelen değişimler konusunda akıl yürütmede zorlanmış; olguya ilişkin makroskobik ve alt mikroskobik düzeyler arasında ilişkilendirmede çoğunlukla başarısız olmuştur. Deney grubu ise sistemdeki varlıklar, varlıkların sahip olduğu enerji ile gerçekleştirdikleri aktiviteler ve sistemde meydana getirdiği değişiklikleri bütünüyle ele alabilmiş, makroskobik ve alt mikroskobik düzeyler arası doğru geçişler yapabilmişlerdir. Nicel verilerin analiz sonuçları da bu bulguları desteklemektedir. Çoklu temsillerin muhakeme aracı olarak kullanıldığı, titizlikle hazırlanmış bir öğretimin, öğrencilerin zihinsel süreçlerine dolayısıyla bilimsel düşünme süreçlerine katkı sağladığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
This study investigates the effect of an instructional approach that utilizes multiple representations as a reasoning tool to enhance students' causal mechanistic thinking skills. It addresses the topic of chemical equilibrium from the perspectives of the kinetic molecular theory and the laws of thermodynamics. While the topic of chemical equilibrium is widely covered in the existing literature, student explanations of concepts at the particle level—and particularly the perspective of the laws of thermodynamics at the secondary education level—have been largely overlooked. The aim of this study was to encourage students to explore these concepts from both perspectives in the context of cause-and-effect relationships and to examine how conceptual change occurs by analyzing their explanations. The primary component of this mixed-methods study is qualitative research data, and it proceeded based on grounded theory. Therefore, beyond merely describing the learning of chemical equilibrium concepts, the goal was to propose a new perspective on the learning process and develop rich theoretical explanations regarding how students learn. To achieve this, two separate classes of 30 students each were selected from the 11th grade of secondary school. The control group followed the standard curriculum, while the experimental group participated in a chemical equilibrium instruction program that utilized multiple representations. Individual interviews were conducted with 15 students from each class both before and after the instruction. A constant comparative method was used to analyze data from individual interviews. Following this qualitative analysis, scientific criteria—each worth 1 point—were established to generate quantitative data. The extent to which students met these criteria was determined, and the resulting quantitative data were analyzed using the Wilcoxon signed-rank and Mann-Whitney U tests. The findings of the study revealed that students exhibited a similar nature of causal-mechanistic thinking regarding chemical equilibrium prior to instruction; however, this nature varied depending on the teaching method. Students taught according to the current curriculum were classified as having simple causal-mechanistic reasoning and lower levels of reasoning. In contrast, most students taught using multiple representations demonstrated complex causal-mechanical reasoning. When addressing a chemical equilibrium system, the control group focused primarily on the entities within the system, struggled to reason about the changes resulting from these entities' activities, and largely failed to establish connections between the macroscopic and submicroscopic levels of the phenomenon. Meanwhile the experimental group was able to thoroughly address the entities in the system, the energy they possess, the activities they perform, and the changes they induce in the system. They were also capable of making accurate transitions between the macroscopic and submicroscopic levels. The quantitative data analysis further supports these findings, indicating that carefully designed instruction utilizing multiple representations as a reasoning tool enhances students' mental processes and, consequently, their scientific thinking skills.
Benzer Tezler
- Analojilerin kimyasal denge kavramlarının anlaşılması üzerine etkisi
The effect of analogies on understanding of chemical equilibrium concepts
MENEKŞE UYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Eğitim ve ÖğretimGazi ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN AKKUŞ
- Kavramsal metin değişim metinlerinin kimyasal denge başarısı üzerine etkisi
The Effect of conceptual change texts on chemical equilibrium achievement
HÜSEYİN AKKUŞ
- Teaching module that integrates visualization tools and inquiry to address the concepts of reversibility, incomplete conversion and dynamic equilibrium
Tersinirlik, sonlanmayan tepkime ve dinamik denge kavramlarının anlaşılmasına yönelik olarak görselleştirme araçları ve sorgulamayı bütünleştiren bir öğretim modülü
İLKAY BUKET ATAÇ ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Eğitim ve ÖğretimBoğaziçi ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
DR. EMİNE ADADAN
PROF. DİLEK ARDAÇ
- Kimya öğretmenlerince zor anlaşıldığı nitelenen kimya-II kavramlarının lise III öğrencilerince anlaşılma düzeyleri
Lycee III students' level of understanding of chemistry-II concepts which are seen as difficult for them by chemistry teachers
MUHARREM YAŞAR PAPATYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Eğitim ve ÖğretimMarmara ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİKMET SAVCI
PROF. DR. BETÜL AYDIN
- Kavramsal değişim yaklaşımına dayalı öğretimin kimyasal denge kavramlarını anlamaya ve tutuma etkisi
Effect of instruction with conceptual change approach on understanding the concepts of chemical equilibrium and attitude
NURDİLEK ARSLAN KARAKETHÜDAOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Eğitim ve ÖğretimZonguldak Karaelmas ÜniversitesiEğitim Bilimleri Bölümü
YRD. DOÇ. DR. SONER YAVUZ