Metacognitive Activities Performed by Pre-Service Science Teachers in Scientific Reasoning Skills Teaching with the POE Technique

The aim of this study was to investigate the pre-service teachers’ metacognitive activities occurring in the teaching scientific reasoning skills with the POE technique. The participants of the research included six pre-service science teachers who were seniors in the science education department of at a university in the west of Turkey. The holistic single-case design was used as the research method in this study. The POE Activity Report, an Activity Journal and a Semi-structured Metacognition Observation Form were used to examine the participants’ metacognitive activities. Inductive and comparative analysis was used to. It was found that (i)  the pre-service teachers performed various monitoring activities (f = 13) and evaluating activities (f = 4) in the teaching of six different scientific reasoning skills (control of variables, proportional reasoning, correlation reasoning, probability reasoning, combinational reasoning, hypothetical-deductive reasoning) with the POE technique; (ii) there was more variety in metacognitive activities performed by pre-service teachers in teaching of control of variables (f = 15), there was least diversity in the teaching of hypothetical-deductive reasoning skill (f = 10). The results were discussed in line with the related literature, and suggestions were presented regarding the teaching of scientific reasoning skills

Investigation of the effect of direct reading strategy instruction and peer tutoring reading strategy instruction which are applied pre-service science teachers' conceptual understanding about heat-temperature in terms of reading strategies

Bu araştırmanın amacı, okuma stratejileri öğretiminin yapılmadığı, doğrudan okuma stratejileri öğretimi yapıldığı ve akranla okuma stratejileri öğretiminin yapıldığı grupta yer alan Fen Bilgisi öğretmen adaylarının ısı-sıcaklık konusundaki kavramsal anlamalarını, metin okuma sürecinde kullandıkları bilişsel ve üstbilişsel stratejiler bakımından karşılaştırmaktır. Ayrıca strateji öğretimi yapılan öğretmen adaylarının yapılan strateji öğretimine ilişkin görüşlerinin incelenmesi de bu araştırmanın amaçlarındandır. Bu amaçlar doğrultusunda araştırmada nitel araştırma yöntemlerinden bütüncül çoklu durum çalışması kullanılmıştır. Araştırmaya Ankara ilinde bulunan bir üniversitenin Fen Bilgisi Eğitimi Anabilim Dalı 3. sınıfında öğrenim görmekte olan gönüllü 29 öğretmen adayı katılmıştır. Öğretmen adayları, kavramsal anlama testinden aldıkları puanlar, Okuma Stratejileri Üstbilişsel Farkındalık Envanteri (MARSI) ölçeğinden aldıkları puanlar ve öğretmen adaylarının birbirleriyle olan iletişimleri dikkate alınarak benzer üç gruba ayrılmıştır. Bu gruplardan birine okuma stratejileri öğretimi verilmeyip, diğer iki gruba okuma stratejileri öğretimi verilmiştir. Strateji öğretimi verilen bu iki gruptan birine doğrudan okuma stratejileri öğretimi, diğerine de akranla okuma stratejileri öğretimi verilmiştir. Araştırmanın amacı doğrultusunda, her üç grupta yer alan öğretmen adaylarının öğretim öncesi ısı-sıcaklık konusundaki alternatif kavramları hakkında derinlemesine bilgi edinmek amacıyla yarı yapılandırılmış görüşme yapılmıştır. Aynı yarı yapılandırılmış görüşme, öğretim süreci sonrasında her üç grupta yer alan öğretmen adaylarının alternatif kavramlarındaki değişim hakkında detaylı bilgi edinmek amacıyla tekrar uygulanmıştır. Öğretim sonrasında strateji öğretiminin yapıldığı grupta yer alan öğretmen adaylarının strateji öğretimine ilişkin görüşleri hakkında bilgi edinmek amacıyla da bu öğretmen adayları ile yarı-yapılandırılmış görüşme yapılmıştır. Metin okuma sürecinde, her üç grupta yer alan öğretmen adaylarının kullandıkları stratejileri belirlemek amacıyla sesli düşünme tekniğinden yararlanılmıştır. Öğretmen adaylarının ısı-sıcaklık konusuna ilişkin metni okurken kullandıkları stratejilerin kullanım amaçlarını belirlemek amacıyla yarı-yapılandırılmış görüşmeden yararlanılmıştır. Kullanılan yarı-yapılandırılmış görüşmeden ve sesli düşünme tekniğinden elde edilen nitel veriler toplanıp, analiz edilmiştir. Elde edilen verilerin analizi sonucunda, her üç grupta yer alan öğretmen adaylarından bazılarının ısı-sıcaklık konusuna ilişkin kavramsal anlamaları olumlu şekilde etkilenirken, bazılarının ise kavramsal anlamaları olumsuz şekilde etkilendiği belirlenmiştir. Kavramsal anlaması olumlu şekilde etkilendiği belirlenen öğretmen adaylarının kullandıkları belirlenen stratejilerin benzer olduğu ve benzer amaçlar doğrultusunda kullanıldığı saptanmıştır. Kavramsal anlaması olumlu şekilde etkilendiği belirlenen öğretmen adaylarının, ısı-sıcaklık metninin bazı kesitlerinde bilişsel strateji kullanımına yer vermelerinin yanında, çoğunlukla da üstbilişsel strateji kullanıma yer verdikleri tespit edilmiştir. Doğrudan okuma stratejileri öğretimin ve akranla okuma stratejileri öğretiminin yapıldığı grupta yer alanların, strateji öğretimi yapılmayan gruba göre hem sayı hem de çeşitlilik açısından daha fazla sayıda üstbilişsel strateji kullandıkları belirlenmiştir. Ayrıca strateji öğretiminin yapıldığı bu iki grupta yer alan öğretmen adaylarının, okuma stratejileri öğretimi yapılmayan gruba göre üstbilişsel stratejileri, hem sayı hem de çeşit olarak daha fazla amaç doğrultusunda kullandıkları tespit edilmiştir. Strateji öğretiminin yapıldığı gruplar kendi aralarında karşılaştırıldığında, akranla okuma stratejileri ve doğrudan okuma stratejileri öğretiminde yer alan öğretmen adaylarının, stratejileri birden fazla amaç doğrultusunda kullandıkları belirlenmiştir. Akranla okuma stratejileri öğretimi grubunda yer alanların çoğunluğunun, ön bilgisinin yanlış olduğunun farkına varmaya, ön bilgisi ile yeni bilgiyi karşılaştırmaya ve fikirlerdeki değişimi izlemeye yönelik çeşitli stratejileri daha çok kullandıkları görülmüştür. Ayrıca strateji öğretiminin yapıldığı grupta yer alan öğretmen adaylarının, okuma stratejileri öğretimi yapılmayan gruba göre, kavramsal anlamalarının daha fazla olumlu yönde etkilendiği belirlenmiştir. Kavramsal anlaması olumsuz yönde etkilendiği belirlenen öğretmen adaylarının, kavramsal anlaması olumlu yönde etkilendiği belirlenen öğretmen adaylarına göre daha az sayıda strateji kullandıkları belirlenmiştir. Fazla sayıda üstbilişsel strateji kullanan öğretmen adaylarından kavramsal anlaması olumsuz yönde etkilendiği belirlenenlerin, kullandıkları stratejilerin üstkavramsal faaliyetleri aktif hale getirmek amacıyla kullanmadıkları saptanmıştır. Üstkavramsal faaliyetlerini aktif hale getirmeye yönelik strateji kullanan öğretmen adaylarından kavramsal anlaması olumsuz yönde etkilendiği belirlenen öğretmen adaylarının, mevcut zihinsel modelleri çerçevesinde metindeki bilgileri anlamaya çalıştıkları belirlenmiştir.The purpose of this study was to compare the preservice science teachers who were not exposed to any reading strategy instruction with those who were exposed to explicit reading strategy instruction peer tutoring in terms of their conceptual understanding of about heat-temperature in relation to the cognitive and metacognitive strategies they used in text reading process. Moreover, investigating the opinions of preservice science teachers who were exposed to reading strategy instruction regarding the strategy teaching was another purpose of this study. In accordance with this purpose, holistic multiple-case study which is one the qualitative research methods was used in this research. Twenty nine pre-service teachers who were seniors in the science education department of a university located in Ankara were participated in this study voluntarily. Preservice teachers were assigned to the similar three groups based on their scores on conceptual understanding test,Metacognitive Awareness of Reading Strategies Inventory (MARSI) and their interactions with each other. While no any reading strategy instruction was provided in one group, the other two groups were exposed to reading strategy instruction. Explicit reading strategy instruction was provided to one of these two groups, while peer tutoring was given to the other group. In line with the research aim, semi-structured interviews were used to gather in-depth information about the alternative conceptions of the pre-service science teachers in each three groups about heat-temperature. This semi-structural interview was also used to gather detailed information about the change in alternative conceptions of participants in each three group after the teaching process. After the instruction, another semi-structured interview was conducted to obtain information from pre-service teachers who were exposed to strategy instruction regarding their opinions about the strategy instruction,. During text reading process, think aloud technique was used to identify the strategies that the pre-service science teachers used in each three groups, another semi-structured interview was used to identify the purposes of the strategies that participants used while reading text related to heat-temperature. The qualitative data obtained from semi-structured interviews and think aloud technique were analyzed. As a result of the data analysis, it was found that while some of the pre-service science teachers' conceptual understanding (in each three groups) on heat-temperature was negatively affected, others' conceptual understanding was positively affected. It was found that a) pre-service science teachers whose conceptual understanding was positively affected used similar strategies and b) the purposes of using strategies used by them were similar. The results showed that the strategies and the purpose to use strategies was found to be similar for the pre-service teachers whose conceptual understanding was positively affected. It was found that the pre-service science teachers whose conceptual understanding was positively affected used cognitive strategies but they mostly used metacognitive strategies in reading the heat-temperature text. It was figured out that the pre-service science teachers who were exposed to explicit reading strategy instruction group and peer tutoring group used higher number and variety of the metacognitive strategies, as compared to the pre-service science teachers who were not exposed to any strategy instruction. When the two groups who were exposed to strategy instruction were compared between each other (explicit reading strategy instruction group and peer tutoring group), the pre-service science teachers in both groups used strategies with more than one purpose. It was seen that most of the pre-service science teachers who were exposed to peer tutoring used various strategies more often for the purpose of realizing that his/her prior knowledge was wrong, comparing prior knowledge and new knowledge and monitoring change in ideas. In addition, it was concluded that the pre-service science teachers who were exposed to strategy instruction were positively affected in terms of conceptual understanding, as compared to pre-service science teachers who were not exposed to any reading strategy instruction. The results indicated that the pre-service science teachers whose conceptual understanding was negatively affected used less number of strategies than those whose conceptual understanding was positively affected. It was identified that the preservice science teachers, whose metacognitive strategy usewas high but the conceptual understanding was affected negatively, did not use the metacognitive strategies in order to activate metaconceptual processes. It was found that preservice science teachers who used strategies to activate their metaconceptual processes and whose conceptual understanding was affected negatively, tried to understand the information given in the text with their existing cognitive models which were scientifically incorrect

Türkiye'de PISA Uygulamasına Katılan Öğrencilerin Bilgi ve İletişim Teknolojilerine Erişimlerinin PISA Sonuçlarını Yordama Düzeyleri

The purpose of this study is to assess the Turkish students’ success in science, mathematics and reading literacy in PISA 2009 and PISA 2012 according to their access and user levels of information and communication technologies. Correlation research model was used in this study. In this research, the data obtained from the PISA 2009 and PISA 2012 achievement tests applied in Turkey in mathematics, science and reading; and the common indexes related to the access and use of information and communication technologies at home and in school from the students' information and communications technologies familiarity survey were used. Two-level Hierarchical Linear Modeling (HLM) analysis was performed in the analysis of the data because the structure of the PISA data used in the study was hierarchical. As a result of the analysis, the variability of the success of Turkey in PISA 2009 and 2012 caused by the differences between the students was found to be less than the difference between schools. This difference was also found to be significant for each dependent variable. Student-level ICT variables accounted for 0.7% of the change in PISA 2009 reading achievement, 1,03% of the change in PISA 2009 maths achievement, 0.6% of the change in PISA 2009 science achievement, 0.11% of the change in PISA 2012 reading achievement, 0.45% of the change in PISA 2012 maths achievement and 0.025% of the change in PISA 2012 science achievement. It is clear that these values are too small and not more than 1%. School-level ICT variables were found to explain 20% of the PISA 2009 reading achievement change, 16% of the PISA 2009 maths achievement change, 19% of the PISA 2009 science achievement change, 23% of the PISA 2012 reading achievement change, 19% of the PISA 2012 maths achievement change, 20% of the PISA 2012 science achievement change. Furthermore, it was determined that the relationship between some ICT variables at the student level and each PISA success varies according to years. However, it was confirmed that the relationship between the ICT variables at the school level and each PISA success did not vary.Öz ii Abstract iii Teşekkür iv Tablolar Dizini vii Simgeler ve Kısaltmalar Dizini viii Bölüm 1 Giriş 1 Problem Durumu 3 Araştırmanın Amacı ve Önemi 4 Araştırma Problemi 6 Sayıltılar 7 Sınırlılıklar 8 Bölüm 2 Araştırmanın Kuramsal Temeli ve İlgili Araştırmalar 9 Öğrencilerin PISA Başarıları ile BİT Arasındaki İlişki 9 Bölüm 3 Yöntem 20 Araştırmanın Evreni ve Örneklemi 20 Veri Toplama Araçları 20 Verilerin Analizi 28 Bölüm 4 Bulgular ve Yorumlar 42 Birinci Alt Probleme İlişkin Bulgular 42 İkinci Alt Probleme İlişkin Bulgular 49 Üçüncü Alt Probleme İlişkin Bulgular 59 Dördüncü Alt Probleme İlişkin Bulgular 66 Bölüm 5 Sonuç ve Öneriler 80 Sonuçlar 80 Öneriler 84 Kaynaklar 87 EK-A: PISA 2009 Bağımlı Değişkenlerin Betimsel Analiz Sonuçları 98 EK-B: PISA 2012 Bağımlı Değişkenlerin Betimsel Analiz Sonuçları 99 EK-C: HLM’in Varsayımları 100 EK-Ç: Etik Komisyonu Onay Bildirimi 103 EK-D: Etik Beyanı 104 EK-E: Yüksek Lisans Tez Çalışması Orijinallik Raporu 105 EK-F: Thesis Originality Report 106 EK-G: Yayımlama ve Fikrî Mülkiyet Hakları Beyanı 107Bu araştırmanın amacı, 2009 ve 2012 yıllarındaki PISA uygulamasına katılan Türkiye’deki öğrencilerin matematik, fen bilimleri ve okuma başarılarının bilgi ve iletişim teknolojilerine erişim ve kullanım düzeylerine göre değerlendirmektir. Bu araştırmada ilişkisel araştırma modeli kullanılmıştır. Araştırmada Türkiye’de uygulanan PISA 2009 ve PISA 2012 matematik, fen ve okuma alanındaki başarı testlerinden ve öğrencilerin bilgi ve iletişim teknolojilerine yatkınlık anketindeki bilgi ve iletişim teknolojilerine evde ve okulda erişimi ve kullanımı ile ilgili ortak indekslerden elde edilen veriler kullanılmıştır. Araştırmada iki düzeyli Hiyerarşik Lineer Modelleme (HLM) analizi yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda, Türkiye’de PISA 2009 ve 2012 uygulamasındaki başarı değişkenliğinin kaynaklandığı öğrenciler arasındaki farklılıkların, okullar arası farklılıktan daha az olduğu bulunmuştur. Bu farklılığın her bir bağımlı değişken için de manidar olduğu tespit edilmiştir. Öğrenci düzeyindeki BİT değişkenlerin, PISA 2009 okuma başarısındaki değişikliğin %0,7’sini, PISA 2009 matematik başarısındaki değişikliğin %1,03’ünü, PISA 2009 fen başarısındaki değişikliğin %0,6’sını, PISA 2012 okuma başarısındaki değişikliğin %0,11’ini, PISA 2012 matematik başarısındaki değişikliğin %0,45’ini, PISA 2012 fen başarısındaki değişikliğin %0,25’ini açıkladığı bulunmuştur. Bu değerlerin %1’den fazla olmadığı görülmektedir. Okul düzeyindeki BİT değişkenlerin, PISA 2009 okuma başarısındaki değişikliğin %20’sini, PISA 2009 matematik başarısındaki değişikliğin %16’sını, PISA 2009 fen başarısındaki değişikliğin %19’unu, PISA 2012 okuma başarısındaki değişikliğin %23’ünü, PISA 2012 matematik başarısındaki değişikliğin %19’unu, PISA 2012 fen başarısındaki değişikliğin %20’sini açıkladığı bulunmuştur. Ayrıca öğrenci düzeyindeki bazı BİT değişkenleri ile her bir PISA başarısı arasındaki ilişkinin yıllara göre değişiklik gösterdiği belirlenmiştir. Ancak okul düzeyindeki BİT değişkenleri ile her bir PISA başarısı arasındaki ilişkinin ise değişiklik göstermediği tespit edilmiştir