Algodoo destekli TGA yönteminin öğrencilerinin basit makineler konusunda akademik başarı, kavramsal anlama ve problem çözme becerilerine etkisi
The effect ofAlgodoo supported TGA method on students' academic achievement, conceptual understanding, and problem solving skills on the subject of simple machines
- Tez No: 967424
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HATİCE MERTOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Education and Training
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Eğitim Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fen Bilgisi Öğretmenliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 321
Özet
21. yüzyıl becerileri olarak tanımlanan üst düzey düşünme, iletişim, iş birliği, yaratıcılık ve dijital okuryazarlık gibi yetkinlikler, çağdaş eğitimin temelini oluşturmaktadır. Fen eğitiminde bu becerileri geliştirmek amacıyla kullanılan yöntemlere teknoloji entegrasyonu ile yenilikçi öğretim yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu araştırmada Algodoo Destekli Tahmin-Gözlem-Açıklama (TGA) yönteminin 8. sınıf öğrencilerinin basit makineler ünitesinde akademik başarı, problem çözme becerisi ve kavramsal anlamaya etkisini incelenmesi amaçlanmıştır. Araştırma, ön test-son test kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılarak yürütülmüştür. Çalışma grubu, 2023–2024 eğitim-öğretim yılında Sakarya ili Adapazarı ilçesindeki bir devlet ortaokulunda öğrenim görmekte olan 92 sekizinci sınıf öğrencisinden oluşmaktadır. Öğrenciler kontrol grubu, Deney-1 grubu ve Deney-2 grubu olarak üçe ayrılmıştır. Tüm gruplarda dersler mevcut öğretim programına uygun olarak yürütülmüş, ancak derslerde kullanılan yöntemler farklılaştırılmıştır. Kontrol grubunda dersler öğretim programında yer alan günlük planlar ve ders kitabı esas alınarak işlenirken, Deney-1 grubunda TGA yöntemi, Deney-2 grubunda Algodoo Destekli TGA yöntemi uygulanmıştır. Sekiz hafta süren uygulama sonucunda, Basit Makineler Ünite Başarı Testi, Basit Makineler Kavramsal Anlama Testi ve Problem Çözme Becerileri Ölçeği kullanılarak veriler toplanmıştır. Bunun yanı sıra nicel bulguları desteklemek amacıyla öğrencilerin TGA çalışma kâğıtlarında yer alan yazılı açıklamalar ve çizimler, nitel veri analizinde kullanılmıştır. Bu yaklaşım yalnızca nicel bulguların yorumlanmasını zenginleştirmek ve derinleştirmek amacıyla kullanılmıştır. Nicel verilerin analizinde ANOVA, bağımlı t-testi ve Dunnett T3, Kruskal-Wallis, Mann-Whitney U, Wilcoxon İşaretli Sıralar Testleri kullanılırken, nitel verilerin analizinde içerik analizi kullanılmıştır. Çizimlere ait veriler MAXQDA programı kullanılarak kodlanmış ve kavramsal temalar görselleştirilmiştir. Testlerde anlamlı bulunan analiz sonuçları için etki büyüklüğü eta-kare (η²) ve standartlaştırılmış r değeri ile ele alınarak yorumlanmıştır. Araştırma bulguları, TGA yönteminin uygulandığı Deney-1 grubundaki öğrencilerin akademik başarı, problem çözme becerileri ve kavramsal anlama düzeylerinde, derslerin öğretim programında yer alan günlük planlar ve ders kitabı esas alınarak işlendiği Kontrol grubuna kıyasla anlamlı bir gelişim gösterdiğini ortaya koymuştur. Öte yandan, Algodoo Destekli TGA yönteminin uygulandığı Deney-2 grubunda akademik başarı, problem çözme becerisi ve kavramsal anlama düzeylerindeki gelişimin hem Deney-1 grubuna hem de Kontrol grubuna göre istatistiksel olarak daha yüksek ve anlamlı düzeyde gerçekleştiği belirlenmiştir. Etki büyüklüğü analizlerinde Algodoo Destekli TGA yönteminin akademik başarı, kavramsal anlama ve problem çözme becerileri düzeylerin üzerinde yüksek etki büyüklüğüne sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca, Deney-2 grubu öğrencilerinin akademik başarısı ile problem çözme becerileri arasında pozitif yönlü anlamlı bir ilişki saptanmıştır. Öğrencilerin akademik başarıları arttıkça, problem çözme süreçlerinde gerekli bilgileri etkin şekilde kullanabilme ve alternatif çözüm yolları geliştirme becerilerinin de arttığı; bundan dolayı fen eğitiminde akademik başarı ile problem çözme becerilerinin birlikte geliştirilmesi, öğrencilerin öğrenmelerini derinleştirerek bilgiyi kullanma kapasitelerini artırmak açısından kritik bir öneme sahiptir. Özellikle Algodoo simülasyon etkinliklerin anlık bildirimi ve kısa zamanda çok fazla deneyim sağlaması sayesinde öğrencilerin problem çözme becerisini desteklediği belirlenmiştir. Deney-1 grubu ve Deney-2 grubu öğrencilerin TGA çalışma kâğıdındaki yazılı açıklamalar ile basit makinelerin kullanımına yönelik tasarladıkları çizimlere göre Deney-1 grubu öğrencilerin bazılarında öğrendikleri kavramlar ile çizimleri arasında uyumsuzlukların olduğu belirlenmiştir. Bu durum öğrencilerin her ne kadar istenilen bilimsel bilgiyi kavradıklarını gösterse de bu kavramları gündelik yaşamda karşılaşılan araçlara uygulama becerilerinin sınırlı olabileceğine işaret etmektedir. Deney-2 grubu öğrencilerinin çizimleri ile yazılı ifadelerinin, Deney-1 grubu öğrencilerine kıyasla kavramsal anlamayı daha iyi yansıttığı ve çizimler ile ifadeler arasında bir uyumsuzluk bulunmadığı belirlenmiştir. Sonuç olarak bu çalışma, Algodoo Destekli TGA yönteminin basit makineler konusunun öğretiminde öğrenme sürecini daha etkili ve verimli hale getirdiğini ortaya koymuştur. Araştırma, basit makinelerin öğretiminde Algodoo simülasyon programının TGA gibi yapılandırmacı stratejiyle bütünleştirilerek kullanıldığında, öğrencilerin akademik başarısına, kavramsal anlamasına ve problem çözme becerisinin gelişimine anlamlı katkılar sunduğunu göstermektedir. Öğretmenlerin Algodoo destekli yapılandırmacı yöntemlere daha fazla yönelmesi, öğretmen eğitimlerinde bu tür dijital araçların kullanımına yer verilmesi, benzer araştırmaların farklı sınıf düzeyleri ve konu alanlarında tekrar edilmesi önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
Competencies such as higher-order thinking, communication, collaboration, creativity, and digital literacy, defined as 21st-century skills, form the foundation of contemporary education. Innovative teaching methods are needed to integrate technology into the methods used to develop these skills in science education. This study aimed to investigate the effects of the Algodoo Supported Prediction-Observation-Explanation (POE) method on academic achievement, problem-solving skills, and conceptual understanding of 8th-grade students in the Simple Machines unit. The research was conducted using a quasi-experimental design with a pretest-posttest control group. The study group consisted of 92 eighth-grade students attending a public middle school in the Adapazarı district of Sakarya province during the 2023–2024 academic year. The students were divided into three groups: the control group, the Experiment-1 group, and the Experiment-2 group. Courses in all groups were conducted in accordance with the current curriculum, but the methods used in the lessons were differentiated. While the control group was taught based on the daily plans and textbook in the curriculum, the POE method was applied in the Experiment-1 group, and the Algodoo supported POE method was applied in the Experiment-2 group. Following the eight-week implementation, data were collected using the Simple Machines Unit Achievement Test, the Simple Machines Conceptual Understanding Test, and the Problem-Solving Skills Scale. Furthermore, to support the quantitative findings, the written explanations and drawings on the students' POE worksheets were used in the qualitative data analysis. This approach was used solely to enrich and deepen the interpretation of the quantitative findings. ANOVA, dependent t-test, and Dunnett's T3, Kruskal-Wallis, Mann-Whitney U, and Wilcoxon Signed Rank Tests were used in the analysis of quantitative data, while content analysis was used in the analysis of qualitative data. The data from the drawings were coded using the MAXQDA program, and conceptual themes were visualized. For the analysis results found to be significant, the effect size was evaluated using eta-squared (η²) and the standardized r value. Research findings revealed that students in the Experimental Group 1, where the POE method was applied, showed significant improvement in their academic achievement, problem-solving skills, and conceptual understanding compared to the Control Group, where courses were taught based on the daily plans included in the curriculum and the textbook. Furthermore, in the Experimental Group 2, where the Algodoo Supported POE method was applied, improvements in academic achievement, problem-solving skills, and conceptual understanding were statistically significantly higher than in both the Experimental Group 1 and the Control Group. Effect size analyses revealed that the Algodoo Supported POE method had a high effect size on academic achievement, conceptual understanding, and problem-solving skills. Furthermore, a positive and significant relationship was found between the academic achievement of the Experimental Group 2 students and their problem-solving skills. As students' academic achievement increases, their ability to effectively use necessary information in problem-solving processes and develop alternative solutions also increases. Therefore, developing academic achievement and problem-solving skills together in science education is critical for deepening students' learning and increasing their capacity to use knowledge. In particular, the Algodoo simulation activities were found to support students' problem-solving skills thanks to their instant notifications and the rapid provision of extensive experience. Based on the written explanations on the POE worksheets and the drawings they designed for the use of simple machines by the students in both the Experimental Groups 1 and 2, it was determined that some of the Experimental Group students had discrepancies between the concepts they learned and their drawings. This suggests that, while the students grasped the intended scientific knowledge, their ability to apply these concepts to tools encountered in everyday life may be limited. The drawings and written expressions of the Experimental Group 2 students better reflected conceptual understanding compared to those of the Experimental Group 1 students, and there was no discrepancy between the drawings and the expressions. In conclusion, this study demonstrated that the Algodoo Supported POE method makes the learning process more effective and efficient in teaching simple machines. The research demonstrates that when used in conjunction with a constructivist strategy like POE in teaching simple machines, the Algodoo simulation program contributes significantly to students' academic success, conceptual understanding, and the development of problem-solving skills. It is recommended that teachers focus more on the Algodoo Supported POE method.
Benzer Tezler
- Algodoo destekli 5e modelinin ortaokul öğrencilerinin fen bilimleri dersi akademik başarı ve tutumlarına etkisi ve görüşlerinin incelenmesi
The effect of Algodoo supported 5e model on secondary school students' academic success and attitudes in science course and examination of their opinions
GÖKNUR ARIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Eğitim ve ÖğretimSiirt ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. MUSTAFA CENGİZ
PROF. MUSTAFA KAHYAOĞLU
- Algodoo destekli beyin temelli öğrenme modelinin akademik başarı ve problem çözme becerisine etkisi
The effect of algodoo supported brain-based learning model on academic success and problem solving skills
MEHMET BOZAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Eğitim ve ÖğretimYıldız Teknik ÜniversitesiTemel Eğitim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET NUR TUĞLUK
- Fen bilimleri öğretmenlerinin algodoo destekli hizmet içi eğitim kursunda teknolojik pedagojik alan bilgilerinin (TPAB) incelenmesi
Investigating science teachers' technological pedagogical content knowledge (TPACK) in an algodoo supported prof dev (PD) course
MAHMUT TUĞRUL İLKBAHAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Eğitim ve ÖğretimTrabzon ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİRAÇ AYDIN
- The effects of using Algodoo in science teaching at middle school
Ortaokul fen öğretiminde Algodoo kullanımının etkisi
AYŞEGÜL CAYVAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Eğitim ve ÖğretimYıldız Teknik ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN AKÇAY
- Yedinci sınıf ışığın madde ile etkileşimi ünitesinde Algodoo programı ile desteklenen etkinliklerin öğrencilerin akademik başarıları üzerine etkisi ve Algodoo programı hakkındaki öğrenci görüşlerinin incelenmesi
The effect of activities supported by Algodoo program on students 'academic achievement in the seventh grade interaction of light and matter unit and examination of students' opinions about Algodoo program
ZEKİYE AKÇİMEN EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Eğitim ve ÖğretimKilis 7 Aralık ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEYNEL ABİDİN YILMAZ