Research Article
Kimya Eğitiminde Düşünce Deneyleri Kullanılarak Lise Öğrencilerinin Argümantasyon Becerilerinin ve Eleştirel Düşünme Becerilerinin Geliştirilmesi
Abstract
Bu çalışmanın amacı; kimya eğitiminde düşünce deneylerinin kullanıldığı argümantasyon temelli öğretimle lise öğrencilerinin eleştirel düşünme becerilerini geliştirmektir. Çalışmada, nitel araştırma desenlerinden eylem araştırması kullanılmıştır. Çalışmanın katılımcıları, Ankara ilinde bir ortaöğretim kurumunda öğrenim gören 33 dokuzuncu sınıf öğrencisidir. Veri toplama aracı olarak kamera kayıtları ve öğretim dizini çalışma yaprakları kullanılmıştır. Veri toplama süreci üç aşamalıdır. Birinci aşamada öğrenciler 12 adet özgün düşünce deneyini sosyal diyalektik bir bağlamda tartışmışlar; iddialarına veri, gerekçe ve destek sunmuşlar, iddia ve gerekçelerinin geçerli olmadığı durumlara dair çürütmeler yapılandırmışlar ve diğerlerinin iddialarına karşı iddialar sunmuşlardır. İkinci aşamada yine sosyal diyalektik bir bağlamda birinci aşamadaki düşünce deneylerinin kazanımlarına paralel biçimde özgün düşünce deneyleri üretmişlerdir. Son aşamada ise zihinsel diyalektik argümantasyonla birinci aşamadaki düşünce deneylerini argüman olarak yapılandırmışlardır. Veriler, içerik analiziyle çözümlenmiştir. Çalışma sonucunda; kimya eğitiminde düşünce deneylerinin kullanıldığı argümantasyon temelli öğretimle lise öğrencilerinin sosyal diyalektik argümantasyonla argümantasyon becerilerinin, zihinsel diyalektik argümantasyonla da düşünce deneylerini argüman olarak yapılandırma becerilerinin geliştirildiği tespit edilmiştir. Öğrencilerin sosyal diyalektik argümantasyon sırasında yapılandırdıkları düşünce deneyleriyle muhakeme gerektiren durum yapılandırma becerileri geliştirilmiştir. Öğrencilerin argümantasyon ve argüman becerilerini geliştirmek yoluyla da eleştirel düşünme becerileri geliştirilmiştir. İleriki araştırmalar için eleştirel düşünme becerilerinin gelişimine olanak veren farklı bağlamlar önerilerek tartışılmıştır.
References
- Bademci, S. (2008). Fizik problemleri çözmede düşünce deneylerinin yeri: Birinci ve beşinci sınıf fizik öğretmen adayları üzerine bir inceleme. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
- Bailin, S. (2002). Critical thinking and science education. Science & Education, 11, 361-375.
- Cambridge International Examinations (CIE) (2019) Thinking Skills Syllabus 9694, http://www.cie.org.uk sayfasından erişilmiştir.
- Cooper, R. (2005). Thought experiments. Metaphilosophy, 36(3), 328-347.
- Dayı, B. (2011). Kaldırma kuvveti ve basınç konusundaki problemlerin çözümünde düşünce deneylerinin yeri. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
- Driver, R., Newton, P., & Osborne, J. (2000). Establishing the norms of scientific argumentation in classrooms. Science Education, 84, 287-312.
- Erdoğan, M. N., Özbilgin, F., & Köseoğlu, F. (2007, Haziran). Elementlerin periyodik sisteminin lise öğrencilerine bilimsel tartışma stratejileri kullanılarak yap - boz sınıf ortamında öğretim ile ilgili uygulamalar ve çıkarımlar. I. Ulusal Kimya Eğitimi Kongresi’nde sunulmuş bildiri, Nişantaşı Nuri Akın Anadolu Lisesi, İstanbul.
- Erduran, S. (2006). Promoting ideas, evidence and argument in initial science teaching training. School Science Review, 87(321), 45-50.
- Erduran, S., Guilfoyle, L., Park, W., Chan, J., & Fancourt, N. (2019). Argumentation and interdisciplinarity: reflection from the Oxford argumentation in religion and science project. Disciplinary and Interdisciplinary Science Education Research, 1(8), 1-10.
- Erduran, S., Kaya, E., & Çetin, P. S. (2016). Pre-service teachers’ perceptions of argumentation: Impact of a teacher education project in Rwanda. Boğaziçi Üniversitesi Eğitim Dergisi, 33(1), 5-25.
- Erduran, S., & Msimanga, A. (2014). Science curriculum reform in South Africa: Lessons for professional development from research on argumentation in science education. Education as Change, 18(S1), S33-S46.
- Erduran, S., & Pabuccu, A. (2012). Bonding chemistry and argument: Teaching and learning argumentation through chemistry stories, https://limerick.academia.edu/SibelErduran sayfasından erişilmiştir.
- Erduran, S., Simon, S., & Osborne, J. (2004). TAPping into argumentation: Developments in the application of Toulmin’s argument pattern for studying science discourse. Science Education, 88, 915-933.
- Erduran, S., & Yan, X. (2009). Minding gaps in Argument: Continuing professional development to support the teaching of scientific inquiry, https://limerick.academia.edu/SibelErduran sayfasından erişilmiştir.
- Eyceyurt-Türk, G., Tüysüz, M., ve Tüzün, Ü. N. (2018). Organik kimya kavramlarının öğretiminde düşünce deneyleri temelli argümantasyonun lise öğrencilerinin eleştirel düşünme becerilerine etkisi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 26(6), 2021-2032. https://doi.org/10.24106/kefdergi.2305
- Foton Tartısı. http://www.abecem.net/bilim/foton-tartisi.htm.
- Gendler, T. (1998). Galileo and the indispensability of scientific thought experiment. British Journal for the Philosophy of Science, 49, 397-424.
- Georgiou, A. (2005). Thought experiments in physics problem-solving: On intuition and imagistic simulation. MS Thesis, University of Cambridge, Cambridge.
- Gilbert, J., & Reiner, M. (2000). Thought experiments in science education: Potential and current realization. International Journal of Science Education, 22(3), 265-283.
- Hefter, M. H., Berthold, K., Renkl, A., Riess, W., Schmid, S., & Fries, S. (2014). Effects of a training intervention to foster argumentation skills while processing conflicting scientific positions. Instructional Science, 42, 929-947.
- Ireson, G. (2005). Einstein and the nature of thought experiments. School Science Review, 86(317), 47-51.
- Köseoğlu, F., Tümay, H., & Akben, N. (2007, Haziran). Argümantasyona dayalı öğretim uygulamaların öğrencilerin asitlik / bazlık kuvveti, derişim ve pH konusundaki kavramsal değişimlerine ve kimyaya karşı tutumlarına etkisi. I. Ulusal Kimya Eğitimi Kongresi’nde sunulmuş bildiri, Nişantaşı Nuri Akın Anadolu Lisesi, İstanbul.
- Lattery, M. J. (2001). Thought experiments in physics education: A simple and practical example. Science and Education, 9, 1-13.
- Lazarou, D., Erduran, S., & Sutherland, R. (2017). Argumentation in science education as an evolving concept: Following the object of activity. Learning Culture and Social Interaction, 14, 51-66.
- Lemke, J. L. (1990). Talking science: Language, learning and values. Norwood, NJ: Ablex.
- Maloney, J., and Simon, S. (2006). Mapping children’s discussions of evidence in science to assess collaboration and argumentation. International Journal of Science Education, 28(15), 1817-1841. https://doi.org/10.1080/09500690600855419
- Mamlok-Naaman, R., Ben - Zvi, R., Hofstein, A., Menis, J., & Erduran, S. (2005). Learning science through a historical approach: Does it affect the attitudes of none - science - oriented students towards science? International Journal of Science and Mathematics Education, 3(3), 485-507.
- Norton, J. (1991). Thought experiments in Einstein’s work. Thought experiments in science and philosophy. T. Horowitz and G. J. Massey (Eds), 129-144. Maryland: Rowman & Littlefield Publishers.
- Norton, L. S. (2009). Action research in teaching & learning. London & New York: Taylor & Francis.
- Nussbaum, E. M., & Edwards, O. V. (2011). Critical questions and argument stratagems: A framework for enhancing and analyzing students’ reasoning practices. The Journal of the Learning Sciences, 1-46.
- Ortaöğretim Kimya Dersi Öğretim Programı (2018), http://ttkb.meb.gov.tr sayfasından erişilmiştir.
- Osborne, J., Erduran, S., & Simon, S. (2004). Enhancing the quality of argumentation in school science. Journal of Research in Science Teaching, 41(10), 994-1020.
- Osborne, J., Erduran, S., Simon, S., & Monk, M. (2001). Enhancing the quality of argument in school science. School Science Review, 83(301), 63-70.
- Özer, G. (2009). Bilimsel tartışmaya dayalı öğretim yaklaşımının öğrencilerin mol kavramı konusundaki kavramsal değişimlerine ve başarılarına etkisinin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
- Pabuccu, A., & Erduran, S. (2017). Beyond rote learning in organic chemistry: The infusion and impact of argumentation in tertiary education. International Journal of Science Education, 39(9), 1154-1172.
- Reiner, M. (1998). Thought experiments and collaborative learning in physics. International Journal of Science Education, 20(9), 1043-1058.
- Rescher, N. (1991). Thought experimentation in Pre-Socratic philosophy. T. Horowitz & G. J. Massey (Eds.), Thought experiments in science and philosophy, (pp. 31-41). Maryland: Rowman & Littlefield.
- Sagor, R. (2000). Chapter 1: What is action research? Action research. http://www.ascd.org/publications/books/100047/chapters/What-Is-Action-Research%C2%A2.aspx.
- Simon, S., Erduran, S., & Osborne, J. (2006). Learning to teach argumentation: Research and development in science classroom. International Journal of Science Education, 28, 235-260.
- Tekeli, A. (2009). Argümantasyon odaklı sınıf ortamının öğrencilerin asit – baz konusundaki kavramsal değişimlerine ve bilimin doğasını kavramalarına etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
- Toulmin, S. (2003). The uses of argument. New York USA: Cambridge University.
- Tümay, H., & Köseoğlu F. (2011). Kimya öğretmen adaylarının argümantasyon odaklı öğretim konusunda anlayışlarının geliştirilmesi. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 8(3), 105-119.
- Türk, G. E., and Kılıç, Z. (2020). The effect of argumentation-supported problem based learning on the achievements of science teacher candidates regarding the subjects of gases and acids-bases. Bartın Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 9(2), 440-463. https://doi.org/10.14686/buefad.643630
- Tüzün, Ü. N., ve Köseoğlu, F. (2018). Bilim eğitiminde düşünce deneyleri temelli online argümantasyonla lise öğrencilerinin eleştirel düşünme becerilerinin geliştirilmesi. Türkiye Kimya Derneği Dergisi Kısım C: Kimya Eğitimi, 3(2), 77-98.
- Vieira, R. M., Tenreiro-Vieira, C., & Martins, I. P. (2011). Critical thinking: Conceptual clarification and its importance in science education. Science Education International, 22(1), 43-54.
- Walton, D. (2006). Fundamentals of critical argumentation. New York USA: Cambridge University. https://doi.org/10.1007/s10503-006-9013-z
- West, T. L. (1994). The effect of argumentation instruction on critical thinking skills. Doctoral Dissertation, Southern Illinois University, Chicago.
- Yıldırım, A., & Şimşek, H. (2008). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Ankara: Seçkin.
Enhancing High School Students’ Critical Thinking Skills and Argumentation Skills by Using Thought Experiments in Chemistry Education
Abstract
The aim of this study is to enhance high school students’ critical thinking skills via enhancing their argumentation and argument skills in a thought experiments and argumentation-based chemistry teaching domain. In the study, as one of the qualitative research designs, action research was used. The participants of the study were 33 ninth grade students enrolled in a high school in Ankara province. As data collecting tools, camera records and teaching sequence worksheets were used. A three-step application process was carried on. First, the students argued 12 specific thought experiments in a social dialectic argumentation domain. They used data, warrants and backings for justifying their claims. They constructed rebuttals and counter claims. In the second step, the students constructed specific thought experiments using the first step’s thought experiments’ targets in a social dialectic argumentation domain. Finally, they reconstructed the first step’s thought experiments as arguments in a logical dialectic argumentation process. Content analysis was utilized. It was found that the high school students’ argumentation skills were enhanced via social dialectic argumentation and their reconstruction of thought experiments as argument skills were enhanced via logical dialectic argumentation in a thought experiments and argumentation-based chemistry teaching domain. Also students’ skills in relation to forming a judgment case were enhanced via students’ construction of thought experiments through social dialectic argumentation. In conclusion, students’ critical thinking skills were enhanced via enhancing their argumentation and argument skills. For further studies, different domains for enhancing critical thinking skills were suggested.
References
- Bademci, S. (2008). Fizik problemleri çözmede düşünce deneylerinin yeri: Birinci ve beşinci sınıf fizik öğretmen adayları üzerine bir inceleme. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
- Bailin, S. (2002). Critical thinking and science education. Science & Education, 11, 361-375.
- Cambridge International Examinations (CIE) (2019) Thinking Skills Syllabus 9694, http://www.cie.org.uk sayfasından erişilmiştir.
- Cooper, R. (2005). Thought experiments. Metaphilosophy, 36(3), 328-347.
- Dayı, B. (2011). Kaldırma kuvveti ve basınç konusundaki problemlerin çözümünde düşünce deneylerinin yeri. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
- Driver, R., Newton, P., & Osborne, J. (2000). Establishing the norms of scientific argumentation in classrooms. Science Education, 84, 287-312.
- Erdoğan, M. N., Özbilgin, F., & Köseoğlu, F. (2007, Haziran). Elementlerin periyodik sisteminin lise öğrencilerine bilimsel tartışma stratejileri kullanılarak yap - boz sınıf ortamında öğretim ile ilgili uygulamalar ve çıkarımlar. I. Ulusal Kimya Eğitimi Kongresi’nde sunulmuş bildiri, Nişantaşı Nuri Akın Anadolu Lisesi, İstanbul.
- Erduran, S. (2006). Promoting ideas, evidence and argument in initial science teaching training. School Science Review, 87(321), 45-50.
- Erduran, S., Guilfoyle, L., Park, W., Chan, J., & Fancourt, N. (2019). Argumentation and interdisciplinarity: reflection from the Oxford argumentation in religion and science project. Disciplinary and Interdisciplinary Science Education Research, 1(8), 1-10.
- Erduran, S., Kaya, E., & Çetin, P. S. (2016). Pre-service teachers’ perceptions of argumentation: Impact of a teacher education project in Rwanda. Boğaziçi Üniversitesi Eğitim Dergisi, 33(1), 5-25.
- Erduran, S., & Msimanga, A. (2014). Science curriculum reform in South Africa: Lessons for professional development from research on argumentation in science education. Education as Change, 18(S1), S33-S46.
- Erduran, S., & Pabuccu, A. (2012). Bonding chemistry and argument: Teaching and learning argumentation through chemistry stories, https://limerick.academia.edu/SibelErduran sayfasından erişilmiştir.
- Erduran, S., Simon, S., & Osborne, J. (2004). TAPping into argumentation: Developments in the application of Toulmin’s argument pattern for studying science discourse. Science Education, 88, 915-933.
- Erduran, S., & Yan, X. (2009). Minding gaps in Argument: Continuing professional development to support the teaching of scientific inquiry, https://limerick.academia.edu/SibelErduran sayfasından erişilmiştir.
- Eyceyurt-Türk, G., Tüysüz, M., ve Tüzün, Ü. N. (2018). Organik kimya kavramlarının öğretiminde düşünce deneyleri temelli argümantasyonun lise öğrencilerinin eleştirel düşünme becerilerine etkisi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 26(6), 2021-2032. https://doi.org/10.24106/kefdergi.2305
- Foton Tartısı. http://www.abecem.net/bilim/foton-tartisi.htm.
- Gendler, T. (1998). Galileo and the indispensability of scientific thought experiment. British Journal for the Philosophy of Science, 49, 397-424.
- Georgiou, A. (2005). Thought experiments in physics problem-solving: On intuition and imagistic simulation. MS Thesis, University of Cambridge, Cambridge.
- Gilbert, J., & Reiner, M. (2000). Thought experiments in science education: Potential and current realization. International Journal of Science Education, 22(3), 265-283.
- Hefter, M. H., Berthold, K., Renkl, A., Riess, W., Schmid, S., & Fries, S. (2014). Effects of a training intervention to foster argumentation skills while processing conflicting scientific positions. Instructional Science, 42, 929-947.
- Ireson, G. (2005). Einstein and the nature of thought experiments. School Science Review, 86(317), 47-51.
- Köseoğlu, F., Tümay, H., & Akben, N. (2007, Haziran). Argümantasyona dayalı öğretim uygulamaların öğrencilerin asitlik / bazlık kuvveti, derişim ve pH konusundaki kavramsal değişimlerine ve kimyaya karşı tutumlarına etkisi. I. Ulusal Kimya Eğitimi Kongresi’nde sunulmuş bildiri, Nişantaşı Nuri Akın Anadolu Lisesi, İstanbul.
- Lattery, M. J. (2001). Thought experiments in physics education: A simple and practical example. Science and Education, 9, 1-13.
- Lazarou, D., Erduran, S., & Sutherland, R. (2017). Argumentation in science education as an evolving concept: Following the object of activity. Learning Culture and Social Interaction, 14, 51-66.
- Lemke, J. L. (1990). Talking science: Language, learning and values. Norwood, NJ: Ablex.
- Maloney, J., and Simon, S. (2006). Mapping children’s discussions of evidence in science to assess collaboration and argumentation. International Journal of Science Education, 28(15), 1817-1841. https://doi.org/10.1080/09500690600855419
- Mamlok-Naaman, R., Ben - Zvi, R., Hofstein, A., Menis, J., & Erduran, S. (2005). Learning science through a historical approach: Does it affect the attitudes of none - science - oriented students towards science? International Journal of Science and Mathematics Education, 3(3), 485-507.
- Norton, J. (1991). Thought experiments in Einstein’s work. Thought experiments in science and philosophy. T. Horowitz and G. J. Massey (Eds), 129-144. Maryland: Rowman & Littlefield Publishers.
- Norton, L. S. (2009). Action research in teaching & learning. London & New York: Taylor & Francis.
- Nussbaum, E. M., & Edwards, O. V. (2011). Critical questions and argument stratagems: A framework for enhancing and analyzing students’ reasoning practices. The Journal of the Learning Sciences, 1-46.
- Ortaöğretim Kimya Dersi Öğretim Programı (2018), http://ttkb.meb.gov.tr sayfasından erişilmiştir.
- Osborne, J., Erduran, S., & Simon, S. (2004). Enhancing the quality of argumentation in school science. Journal of Research in Science Teaching, 41(10), 994-1020.
- Osborne, J., Erduran, S., Simon, S., & Monk, M. (2001). Enhancing the quality of argument in school science. School Science Review, 83(301), 63-70.
- Özer, G. (2009). Bilimsel tartışmaya dayalı öğretim yaklaşımının öğrencilerin mol kavramı konusundaki kavramsal değişimlerine ve başarılarına etkisinin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
- Pabuccu, A., & Erduran, S. (2017). Beyond rote learning in organic chemistry: The infusion and impact of argumentation in tertiary education. International Journal of Science Education, 39(9), 1154-1172.
- Reiner, M. (1998). Thought experiments and collaborative learning in physics. International Journal of Science Education, 20(9), 1043-1058.
- Rescher, N. (1991). Thought experimentation in Pre-Socratic philosophy. T. Horowitz & G. J. Massey (Eds.), Thought experiments in science and philosophy, (pp. 31-41). Maryland: Rowman & Littlefield.
- Sagor, R. (2000). Chapter 1: What is action research? Action research. http://www.ascd.org/publications/books/100047/chapters/What-Is-Action-Research%C2%A2.aspx.
- Simon, S., Erduran, S., & Osborne, J. (2006). Learning to teach argumentation: Research and development in science classroom. International Journal of Science Education, 28, 235-260.
- Tekeli, A. (2009). Argümantasyon odaklı sınıf ortamının öğrencilerin asit – baz konusundaki kavramsal değişimlerine ve bilimin doğasını kavramalarına etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
- Toulmin, S. (2003). The uses of argument. New York USA: Cambridge University.
- Tümay, H., & Köseoğlu F. (2011). Kimya öğretmen adaylarının argümantasyon odaklı öğretim konusunda anlayışlarının geliştirilmesi. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 8(3), 105-119.
- Türk, G. E., and Kılıç, Z. (2020). The effect of argumentation-supported problem based learning on the achievements of science teacher candidates regarding the subjects of gases and acids-bases. Bartın Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 9(2), 440-463. https://doi.org/10.14686/buefad.643630
- Tüzün, Ü. N., ve Köseoğlu, F. (2018). Bilim eğitiminde düşünce deneyleri temelli online argümantasyonla lise öğrencilerinin eleştirel düşünme becerilerinin geliştirilmesi. Türkiye Kimya Derneği Dergisi Kısım C: Kimya Eğitimi, 3(2), 77-98.
- Vieira, R. M., Tenreiro-Vieira, C., & Martins, I. P. (2011). Critical thinking: Conceptual clarification and its importance in science education. Science Education International, 22(1), 43-54.
- Walton, D. (2006). Fundamentals of critical argumentation. New York USA: Cambridge University. https://doi.org/10.1007/s10503-006-9013-z
- West, T. L. (1994). The effect of argumentation instruction on critical thinking skills. Doctoral Dissertation, Southern Illinois University, Chicago.
- Yıldırım, A., & Şimşek, H. (2008). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Ankara: Seçkin.
There are 48 citations in total.
Details
| Primary Language | Turkish |
|---|---|
| Journal Section | Research Article |
| Authors | |
| Publication Date | December 22, 2020 |
| Published in Issue | Year 2020Volume: 9 Issue: 4 |
