The Effects of Discovery Learning Supported with Learning Boxes on Student Achievement and Retention in Science

Year 2019, Volume: 9 Issue: 2, 250 - 270, 31.12.2019

Hülya Aslan Efe , Nazan Bakır

https://doi.org/10.17984/adyuebd.533479

Abstract

The study aims
to determine the effects of learning boxes on the 5th grade students’ academic achievement and
retention in science. In order to realise this aim, a quantitative research
method including experimental used. Students in the experimental group were taught through learning boxes-
based discovery learning during “let’s solve our body puzzle” unit of the 5th
grade science subject, while the students in the control group were taught the
same unit through the teaching activities framed in the national curriculum.
The participants involved 48 (Experiment: 24, Control: 24) students attending a
state secondary school in Diyarbakır-Çınar district during the fall semester of
2016-2017 academic year. The study revealed that students taught through
learning boxes- based discovery learning scored significantly higher in
academic achievement comparison the participants in the control group after the
10 weeks of the experimental learning process. The post-test results showed a
statistically significant difference between the male and the female
participant students in experimental group. Integrating the tools used in
science teaching in the form of learning boxes and integrate them into
constructivist approaches is among suggestions of the research.

Keywords

Discovery learning, Learning Boxes, Achievement

Öğrenme Kutuları Destekli Buluş Yoluyla Öğrenmenin Fen Başarısına ve Kalıcılığa Etkisi

Abstract

Bu çalışmanın amacı öğrenme kutuları destekli buluş yoluyla
öğretim stratejisinin ortaokul 5. sınıf öğrencilerinin fen
başarılarına ve öğrenilenlerin kalıcılığına etkilerini belirlemektir. Bu amaç
doğrultusunda nicel araştırma yöntemlerinden deneysel desen kullanılmıştır. Deney
grubu öğrencileri ile “Vücudumuzun Bilmecesini Çözelim” ünitesi öğrenme
kutuları ile desteklenmiş buluş yoluyla öğrenme ile işlenirken, kontrol
grubunda mevcut programın öngördüğü öğretim yöntemi kullanılmıştır. Araştırmaya
2016-2017 Eğitim-Öğretim yılı güz döneminde Diyarbakır-Çınar ilçesindeki bir
devlet ortaokulunda öğrenim gören 48 (Deney:24, Kontrol:24) öğrenci katılmıştır.
10 haftalık deneysel öğrenme süreci sonunda deney grubu öğrencilerinin fen
başarılarının ve kalıcılık düzeylerinin kontrol grubu öğrencilerinkinden
anlamlı düzeyde yüksek olduğu saptanmıştır. Deney grubu son test cinsiyet
karşılaştırmalarında erkek ve kız öğrencilerin başarıları arasında kız
öğrencilerin lehine anlamlı farklılık olduğu görülmüştür. Fen öğretiminde
kullanılan araç gereçlerin öğrenme kutusu formatında düzenleyerek
yapılandırmacı yaklaşım uygulamalarına entegre edilmesi araştırmanın önerileri
arasındadır.

Keywords

Buluş Yoluyla Öğrenme, Öğrenme Kutusu, Başarı, kalıcılık

References

• Akgün, S. (2001). Fen bilgisi öğretim. Ankara: Pegem A Yayıncılık.Akpınar, B. & Turan, M. (2002). İlköğretim okullarında fen bilgisi eğitiminde materyal kullanımı. V. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi Bildiri Olarak Sunulmuştur. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara.Arıkan, A. (2009). Edebiyat öğretiminde görsel araç kullanımı: Kısa öykü örneği. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 27, 1‐16.Bajah, S. T. & Asim, A. E (2002). Construction and Science Learning Experimental evidence in a Nigerian Setting. World Council for Curriculum and Instruction (WCCI) Nigeria. 3 (1), 105-114.Bamiro, A.O. (2015). Effects of guided discovery and think-pair-share strategies on secondary school students’ achievement in chemistry. Sage open, Volume 1.Batrya, A. (2017). PISA 2015; Türkiye’de Cinsiyete Dayalı Başarı Farkı, Eğitim Reformu Girişimi. İstanbul: Sabancı Üniversitesi İstanbul Politikalar Merkezi. Retrieved from http://www.egitimreformugirisimi.org/yayin/turkiyede-cinsiyete-dayali-basari-farki-pisa-arastirmasi-bulgulari/Bicknell-Holmes, T. & Hoffman, P. S. (2000). Elicit, engage, experience, explore: Discovery learning in library instruction. Reference Services Review. 28(4), 313-322.Bilgin, İ. & Karaduman, A. (2005). İşbirlikli öğrenmenin 8. sınıf öğrencilerinin fen dersine karşı tutumlarına etkisinin incelenmesi. İlköğretim Online, 4(2), 32-45.Bruner, J. S. (1991). Bir Öğretim Kuramına Doğru. (Çev: F. Varış ve T. Gürkan). Ankara: Ankara Üniversitesi Basımevi.Burkaz, S. (2012). Fen ve Teknoloji Öğretiminde Üç Boyutlu Modellerin Yapılandırmacı Öğrenme Ortamında Kullanımı. Yüksek Lisans Tezi, Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Rize.Cardoso, D. C., Cristiano, M. P. & Arent, C.O. (2009). Development of New Didactic Materials for Teaching Science and Biology: The Importance of the New Education Practices. On Line Journal of Biological Sciences, 9 (1): 1-5.Castronova, J. A. (2002). Discovery learning for the 21st century: What is it and how does it compare to traditional learning in effectiveness in the 21st century. Action Research Exchange, 1(1),1–12.Christensen, L. B., Johnson, R. B. & Turner, L. A. (2015). Research Methods Design and Analysis. Aypay, A. (Çeviri Ed.). (2. Baskı), Ankara: Anı Yayıncılık.Cnets, (2006). Technology Foundation Standards for Students. 10/07/2008. Retrived from http://cnets.iste.org/students/s_stands.htmlÇiftçi, Ü. (2002). Sosyal Bilgiler 6. 7. ve 8. Sınıf Derslerinde Materyal Kullanımının Öğrenci Başarısı ve Tutumlarına Etkisi, Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Konya, Selçuk Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü.Ekeh, P.U. (2004). Gender bias and achievement in Science and Mathematics among Primary School Pupils: Implications for human resource development. J. Curr. Organ. Niger. 11(2):30-33.Erkan, A. (2006). Eğitim–öğretimde görsel malzemenin önemi. 15th National Educational Sciences Congress(13-15 September 2006), Muğla Üniversitesi.Ezejitu, P. (2009). Effect of cooperative learning on the achievement of secondary school students in Biology. Unpublished B.Sc. Ed thesis, Abakaliki; Department of Science Education, Ebonyi State University.Fazio, X.,Melville, W., & Bartley, A. (2010). The problematic nature of the practicum: A key determinant of preservice teachers' emerging Inquiry-based science practices. Journal of Science Teacher Education, 21(6), 665-681. doi:10.1007/s10972-010-9209-9Fraenkel, J. R., Wallen, N. E., & Hyun, H. H. (2012). Internal validity. How to design and evaluate research in education. New York: McGraw-HillFolounrunso, B. E., & Sunday, A. O. (2017). Relative effectiveness of guided discovery and demonstration teaching techniques on students‟ performance in Chemistry in senior secondary schools in Ile-Ife, Nigeria. European Journal of Education Studies, 3(9), 63 – 76.Gallenstein, N. L. (2004). Creative discovery through classification (early childhood corner). Teaching Children Mathematics, 11, 103- 108.Galadima, 1. (2003). Disparity between Expected and Actual Outcomes in the Nigerian Educational System. Nigerian Journal of Curriculum Studies, 10(2), 457 - 460Güneş, B., Gülçiçek, Ç. & Bağcı, N. (2004). Eğitim fakültelerindeki fen ve matematik öğretim elemanlarının model ve modelleme hakkındaki görüşlerinin incelenmesi. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 1(1), 35-48.Gijlers, H.,& Jong, T. (2005). “TheRelationBetweenPrior Knowledge and Students’ Collaborative Discovery Learning Processes.” Journal of Research in Science Teaching. 42(3), 264-282.Hake, R.R. (2002) “Relationship of individual student normalized learning gains in mechanics with gender, high-school physics, and pretest scores on mathematics and spatial visualization,” submitted to the Physics Education Research Conference (Boise, ID, Aug. 2002); online at http://www.physics.indiana.edu/~hake/ PERC2002h-Hake.pdf.Hermann, R. S., & Miranda, R. J. (2010). A template for open inquiry. Science Teacher, 77(8), 26-30Hofstein, A. & Lunetta, V. N. (2004). The laboratory in science education: foundations for the twenty-first century. Science Education, 88(1), 28-54.Hoirina, Afifah N. & Dahlia. (2015). Analisis Aktivitas Belajar Biologi Siswadengan Menggunakan Media Gambar Kelas VII SMP Negeri 3 Rambah Samo Tahun Pembelajaran 2014/2015. E-Journal Universitas Pasir Pengaraian. 1(1): 332- 338Hurd, P.D. (2000). Science education for the 21st century. School Science and Mathematics. 100(6), 282-289Inoue, N., & Buczynski, S. (2010). You asked open-ended questions, now what? understanding the nature of stumbling blocks in teaching inquiry lessons. Mathematics Educator, 20(2), 10-23Jacobsen, D. A. Eggen, P. & Kauchak,D. (2009) Methods for Teaching, Terjemahan oleh Achmad Fawaid dan Khoirul Uman, Yogyakarta: Pustaka Pelajar.Koç, A. & Böyük, U. (2012). Basit malzemelerle yapılan deneylerin fene yönelik tutuma etkisi. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 9 (4), 102-118.Koçak, E. (2006). İlköğretim 5.Sınıf Öğrencilerinde “Sindirim ve Görevli Yapılar”, “Boşaltım ve Görevli Yapılar” ve Çiçekli Bir Bitkiyi Tanıyalım” Konularının Modeller Öğretiminin Öğrenci Başarısına Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.Köroğlu, H., Geçer, Z., Taşçı, Ö. & Ay, H. G. (2004). İlköğretim yedinci sınıf denklemler konusunun farklı öğrenme etkinlikleri ile işlenmesi ve değerlendirilmesi. 6. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi Bildiriler Kitabı, Cilt 2, Sayfa 573-578, İstanbul: Marmara Üniversitesi.Krisnawati, E. (2015). The Implementation of Teaching Writing Using Discovery Learning to the Eighth Grade Students at SMPN 1 Grogol in Academic Year 2014/2015. Unpublished Thesis: English Department, University of Nusantara PGRI Kediri.Kuşat, F. (2006). İlköğretim 5. sınıf fen ve teknoloji dersinde maddenin ayırt edici özellikleri konusunun buluş yoluyla öğretilmesinin öğrencilerin başarılarına etkisi. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.Li, Q., Moorman, L. & Dyjur, P. (2010). Inquiry-based learning and e-mentoring via videoconference: a study of mathematics and science learning of Canadian rural students. Educational Technology Research and Development, 58(6), 729-753., 10.1007/s11423-010-9156-3Liu, O., Lee, H., & Linn, M. (2010). An investigation of teacher impact on student inquiry science performance using a hierarchical linear model. Journal of Research in Science Teaching, 47, 807–819. doi:10.1002/tea.20372Luera, G., Killu, K., & O’Hagen, J. (2003). Linking math, science, and inquiry-based learning: An example from a mini-unit on volume. School Science and Mathematics, 103(4), 194-207.Lynch, J. (1986). Multicultural education: Principles and practices. London, UK: Routledge and Kegan Paul.Mahlail, F.I.,Susilowati, S.M.E. &Anggraito, Y.U. (2018). Developing Guided Discovery Based Biology TeachingMaterial Supported by Pictorial Analysis, Journal of Innovative Science Education, 7(1), 25-35Majid, A. (2008). Perencanaan Pembelajaran: Mengembangkan Standar Kompetensi Guru. Bandung: PT. Remaja RosdakaryaMarriott, C. E. (2014). Just wondering. Knowledge Quest, 43(2), 74-76.Marshall, J. & Horton, R. (2011). The relationship of teacher-facilitated, inquiry-based instruction to student higher-order thinking. School Science and Mathematics, 111.http://www.freepatentsonline.com/article/SchoolScienceMathematics/250 321509.html.Martins, O. O. & Oyebanji, R. K. (2000). Theeffects of inquiry and lecture teaching approaches on the cognitive achievement of integrated science students. Journal of Science Teachers’ Association of Nigeria. 35 (1&2) 25-30Milli Eğitim Bakanlığı (MEB). (2016). İlköğretim Fen Bilimleri Öğretim Programı. Ankara: Milli Eğitim Bakanlığı Yayınları.Milli Eğitim Bakanlığı (MEB). (2017). İlköğretim Fen Bilimleri Öğretim Programı. Ankara: Milli Eğitim Bakanlığı Yayınları.Minner, D. D., Levy, A. J., & Century, J. (2010). Inquiry-based science instruction— What is it and does it matter? Results from a research synthesis years 1984–2002. Journal of Research in Science Teaching, 47, 474–496. doi:10.1002/tea.20347Nasution, S. (2009). Berbagai Pendekatan dalam Proses Belajar dan Mengajar. Jakarta: Bumi AksaraNjoku, Z. C. (2004). Fostering the application of science education research findings in Nigeria classrooms: Strategies and needs development. In M. A. G. Akale (Ed.) 45th Annual conference proceedings of Science Teachers Association of Nigeria (pp 217-222): Ibadan; Heinemann Educational Books Limited.Novak, J. D. & Canas, A. J. (2009). The development and evolution of the concept mapping tool leading to a new model for mathematics education. K. Afamasaga-Fuata’i (Ed.), Concept Mapping in Mathematics: Research into Practice İçinde (S. 3-16). Ny: Springer.Omiko, A. (2016). An Evaluation of Classroom Experiences of Basic Science Teachers in Secondary Schools in Ebonyi State of Nigeria. British Journal of Education Vol.4, No.1, pp. 64-76.Otobo, K. (2012). Effect of Guided Discovery method of instruction on the achievement of junior secondary school students in computer studies, Abakaliki. Unpublished B.Sc.Ed degree thesis. Department of science, Ebonyi State University.Pehlivan, H., & Köseoğlu, P. (2010). The reliability and validity study of the attitude scale for biology course. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2, 2185-2188.Ristiono, R., Novriyanti, E. & Yudha, L.T. (2012). Pengaruh Penggunaan Media Puzzle Gambar Berwarna dalam Pembelajaran Kooperatif Tipe NHT terhadap Hasil Belajar Biologi Siswa Kelas XI Sman 1 Koto XI Tarusan. Ta’dib. 15(1):105-109.Safitri, D., Zubaidah, S., & Gofur, A. (2014). Pengembangan Bahan Ajar Mata Kuliah Biologi Sel pada Program Studi Pendidikan Biologi Di Universitas Nusantara PGRI Kediri. Bioedukasi. 7(2):47-52Safryadi, A. (2016). Pembelajaran Biologi Pokok Bahasan Sistem Pernapasanpada Manusia Melalui Media Gambardi MTsNJongarankabupaten Aceh Tenggara. Jurnal Biotik. 4(2):143-148.Saka, A. Z. (2004). Fen öğretiminde kullanılan somutlaştırma araçları ve uygulama düzeyleri. IV. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, Cilt I, 245,İstanbul.Saysal Araz, Z. (2013). İlköğretim 4. ve 5. sınıf öğrencilerinin fen ve teknoloji okuryazarlık düzeyleri ile eleştirel düşünme düzeyleri arasındaki ilişki. Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Afyon.Sembiring, S.A., & Sihombing E. (2014). Penerapan Model Pembelajaran Guided Discovery untuk Meningkatkan Hasil Belajar Siswa pada Materi Pokok Suhu dan Kalor di Kelas X Semester II SMA Negeri 1 Kuala T.A. 2012/2013. Inpafi. 2(4) : 146-153Sönmez, V. (2006). Eğitim Bilimine Giriş, Anı Yay., Ankara, 2006.Sünbül, A. M. (2010). Öğretim ilke ve yöntemleri. (4. baskı). Konya: Eğitim Akademi Yayınları.Şahin, F. (2000). Okul Öncesinde Fen Bilgisi Öğretimi ve Aktivite Örnekleri. İstanbul: Ya-Pa Yayınevi.Şahin, T. Y. & Cansüngü Koray, Ö. (2004). Öğretmen adayları tarafından hazırlanan el yapımı ve teknoloji temelli materyallerin yaratıcılık boyutu açısından incelenmesi.VI. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitim Kongresi, (Bildiri Cilt I) (9- 11 Eylül 2004), İstanbul.Şaşmaz Ören, F. & Erduran Avcı, D. (2004). Eğitimsel oyunla öğretimin fen bilgisi dersi “Güneş Sistemi ve Gezegenler” konusunda akademik başarı üzerine etkisi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi. Sayı: 18, [67-76].Şengül, N. (2006). Yapılandırmacılık kuramına dayalı olarak hazırlanan aktif öğretim yöntemlerinin akan elektrik konusunda öğrencilerin fen başarı ve tutumlarına etkisi. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Celal Bayar Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Manisa.Tal, T., Krajcik, J., & Blumenfeld, P. (2006). Urban schools' teachers enacting project-based science. Journal of Research in Science Teaching, 43(7), 722- 245.Taraban, R., Box, C., Myers, R., Pollard, R.,& Bowen, C. W. (2007). Effects of Active- Learning Experiences on Achievement, Attitudes, and Behaviors in High School Biology. J. Res. Sci. Teach. 44(7): 960-979Teker, S., Kurt, M. & Karamustafaoğlu, O. (2017). "Işığın ve Sesin Yayılması" ünitesini buluş yoluyla öğrenmenin öğrenci başarısı ve tutumuna etkisi. Adıyaman Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi.Yıl:10.Tran, T.,Nguyen, N.G., Bui, M.D. & Phan, A.H. (2014). Discovery Learning with the Help of the GeoGebra Dynamic Geometry Software, International Journal of Learning, Teaching and Educational Research, Vol. 7, No. 1, pp. 44-57.Treagust, D. F., Chittleborough, G. & Mamiala, T. L. (2002). Students’ understanding of the role of scientific models in learning science. International Journal of Science Education, 24,4, 357–368.Tretter, T., & Jones, M. (2003). "Relationships Between Inquiry Based Teaching and Physical Science Standardized Test Scores," School Science and Mathematics Association, Vol. 103, No. 7, p. 345.Uçar, M. (1999). İlköğretimde ders araç-gereçleri kullanımı konusunda öğretmen görüşlerinin değerlendirilmesi. AKÜ. Sosyal Bilimler Dergisi, Sayı: 3.Udo, M.E. (2010). Effect of Guided-Discovery, Student- Centered Demonstration and the Expository Instructional Strategies on Students’ Performance in Chemistry. An International Multi-Disciplinary Journal. 4(4):389-398Udo, M. E. & Udo, N. J. (2007). Instructional methods and the performance of students with different reasoning abilities in chemistry. International Journal of Educational Development (IJED), 10(1), 52-61.Uysal, E. & Eryılmaz, A. (2002). Newton’un 1. ve 3. hareket yasalarıyla ilgili günlük hayattan basit malzemelerle deneyler. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, ODTÜ, Ankara.Ünal, Ç. & Çelikkaya, T. (2009). Yapılandırmacı yaklaşımın sosyal bilgiler öğretiminde başarı, tutum ve kalıcılığa etkisi (5. sınıf örneği). Atatürk Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 13(2), 197-212.Widiadnyana, I. W., Sadia I. W., & Suastra I. W. (2014). Pengaruh Model Discovery Learning Terhadap Pemahaman KonsepIPA dan SikapIlmiah Siswa SMP, e- Journal Program Pascasarjana Universitas Pendidikan Ganesha Program Studi IPA, v.4.Wulanzani, U.T., Lestari, U., & Syamsuri, I. (2016). Hasil Validasi Buku Teks Matakuliah Bioteknologi Berbasis Bahan Alam Tanaman Pacing (Costus Speciosus Smith) sebagai Antifertilitas. Jurnal Pendidikan: Teori, Penelitian, dan Pengembangan.1(9): 1830-1835.Yalçın, P., Yiğit, D., Sülün, A., Bal, A., Baştuğ, A. & Aktaş, M. (2003). Maddeyi tanıma ünitesinin kavratılmasında görsel öğretim materyallerinin etkisi üzerine bir araştırma. Kastamonu Eğitim Dergisi, 11,1, 115-120.Zeynelgiller, O. (2006). İlköğretim II. Kademe Fen Bilgisi Dersi Kimya Konularında Model Kullanımının Öğrenci Başarısına Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Celal Bayar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Manisa.