Determining Misconceptions of Prospective Teachers with the Three-Tier Misconception Test

Year 2021, , 1386 - 1403, 29.12.2021

Rıdvan Elmas , Savaş Pamuk

https://doi.org/10.32709/akusosbil.916063

Cited By: 5

Abstract

This study aims to determine which of the ten common misconceptions determined in the literature regarding physical and chemical changes are possessed by prospective teachers. One hundred sixty-three science teacher candidates studying in a medium-sized university's science teaching program participated in the study. The data were collected with a three-tier misconception test. The purpose of using the three-tier misconception test is to prevent false-positive results arising from prospective teachers' predictions and to carry out a more detailed data collection process. While the first and third parts of the three-tier misconception test were graded objectively according to the correct answer, the second part was analyzed descriptively according to the developed rubric. According to the findings of the study, it can be said that prospective teachers have difficulty in making a clear definition of chemical change. It has been determined that prospective teachers still have some misconceptions that are frequently mentioned in the literature. Besides, it has been found that the most mistakes are made in classifying the samples, including daily life cases as physical or chemical. Examples of these are the inflation of the airbag and the squeezing of lemon into tea.

Keywords

Misconceptions, chemical change, physical change, pre-service science teacher

Öğretmen Adaylarının Kavram Yanılgılarının Üç Aşamalı Kavram Yanılgısı Testi ile Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı fen bilimleri öğretmen adaylarının kavram yanılgılarını, üç aşamalı kavram yanılgısı testi ile belirlemektir. Bu amaçla fiziksel ve kimyasal değişimler konusunda alan yazından belirlenen yaygın 10 tane kavram yanılgısı seçilmiş ve hangilerine aday öğretmenlerin sahip olduğunu araştırılmıştır. Çalışmaya orta büyüklükte bir üniversitenin fen bilgisi öğretmenliği programında okuyan 163 fen bilgisi öğretmen adayı katılmıştır. Çalışmada veriler üç aşamalı bir kavram yanılgısı testi ile toplanmıştır. Üç aşamalı kavram yanılgısı testinin kullanılmasının amacı aday öğretmenlerin tahminlerinden kaynaklanan yanlış pozitif sonuçların önüne geçmek ve daha detaylı bir veri toplama süreci yürütmektir. Üç aşamalı kavram yanılgısı testinin birinci ve üçüncü bölümleri sorunun doğru cevabına göre objektif olarak sınıflandırılırken ikinci bölüm için geliştirilen dereceli puanlama anahtarına uygun şekilde betimsel olarak analiz edilmiştir. Çalışmanın bulgularına göre aday öğretmenlerin özellikle kimyasal değişimin net bir tanımını yapmada güçlük çektikleri söylenebilir. Aday öğretmenlerin alan yazında çok sık yer verilen bazı kavram yanılgılarına sahip oldukları belirlenmiştir. Ayrıca günlük hayata dair örneklerden hava yastığının şişmesi ve çaya limon sıkılması, fiziksel veya kimyasal değişim olarak sınıflandırılmada en çok hata yapılan örnekler olarak tespit edilmiştir.

Keywords

Kavram yanılgısı, kimyasal değişim, fiziksel değişim, fen bilgisi öğretmen adayı

References

• Abimbola, I. O., & Baba, S. (1996). Misconceptions & alternative conceptions in science textbooks: The role of teachers as filters. The American Biology Teacher, 58(1),14-19.
• Allen, M. (2014). Misconceptions in primary science. McGraw-hill education (UK).
• Aykutlu, I. & Şen, A. İ. (2012). Üç aşamalı test, kavram haritası ve analoji kullanılarak lise öğrencilerinin elektrik akımı konusundaki kavram yanılgılarının belirlenmesi. Eğitim ve Bilim, 37(166), 275-288.
• Ayvacı, H. Ş. & Şenel-Çoruhlu, T. (2009). Fiziksel ve kimyasal değişim konularındaki kavram yanılgılarının düzeltilmesinde açıklayıcı hikâye yönteminin etkisi. On Dokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 28, 93-104.
• Barke, H. D., Hazari, A., & Yitbarek, S. (2009). Students’ misconceptions and how to overcome them. In Misconceptions in Chemistry (pp. 21-36). Springer, Berlin, Heidelberg.
• Bayraktar, S. (2009). Misconceptions of Turkish pre-service teachers about force and motion. International Journal of Science and Mathematics Education, 7(2), 273-291.
• Berland, L. K., & McNeill, K. L. (2010). A learning progression for scientific argumentation: Understanding student work and designing supportive instructional contexts. Science Education, 94(5), 765-793.
• Bolat, Y & Dolapçıoğlu, S. (2020). Kavram öğretimi sürecinin “bil, anla, yap” boyutları bağlamında değerlendirilmesi. Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 20(1), 61-80.
• Bozdağ, H. C. (2017). Üç aşamalı kavramsal ölçme aracı ile öğrencilerin sindirim sistemi konusundaki kavram yanılgılarının tespiti. Bartın Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 6(3), 878-901.
• Brown, D. E., & Clement, J. (1989). Overcoming misconceptions via analogical reasoning: Abstract transfer versus explanatory model construction. Instructional science, 18(4), 237-261.
• Bülbül, M. Ş., Elmas, R., & Eryılmaz, A. (2019). Fizik ve kimya disiplinleri için ilgi çekici olan bağlamların bağlam disiplin ilişkisi kapsamında belirlenmesi. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, (50), 451-479.
• Campbell, T., Schwarz, C., & Windschitl, M. (2016). What we call misconceptions may be necessary stepping-stones toward making sense of the world. Science and Children, 83(3), 69-74.
• Chandrasegaran, A. L., Treagust, D. F., & Mocerino, M. (2007). The development of a two-tier multiple-choice diagnostic instrument for evaluating secondary school students’ ability to describe and explain chemical reactions using multiple levels of representation. Chemistry Education Research and Practice, 8(3), 293-307.
• Cho, H., Kahle, J. B., & Nordland, F. H. (1985). An investigation of high school biology textbooks as a source of misconceptions and difficulties in genetics and some suggestions for teaching genetics. Science Education 69(5), 707–719.
• Çakır, Ç. Ş., & Uludağ, G. (2019). Okul öncesi dönemdeki çocukların “ışık” kavramına ilişkin bilgilerinin belirlenmesi. Ankara Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi 52(1), 163- 189.
• Çalgıcı, G., Yıldırım, M. & Duru, M. K. (2020). Elimination by gamification the 5th grade students’ misconceptions about the matter and phase change. Necatibey Faculty of Education Electronic Journal of Science & Mathematics Education, 14(2), 1278-1310.
• Çayan, Y., & Karslı, F. (2015). 6. Sınıf öğrencilerinin fiziksel ve kimyasal değişim konusundaki kavram yanılgılarının giderilmesinde probleme dayalı öğrenme yaklaşımının etkisi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 23(4), 1437-1452.
• Değirmenci, S., & Karamustafaoğlu, O. (2018). Kitap incelemesi: doğru bilinen yanlışlardan, yanlış bilinen doğrulara: Fizikte kavram yanılgıları. Elementary Education Online, 17(3), 5-18.
• Demircioğlu, G., Özmen, H., & Demircioğlu, H. (2006). Sınıf öğretmeni adaylarının fiziksel ve kimyasal değişme kavramlarını anlama düzeyleri ve yanılgıları. Milli Eğitim Dergisi, 170(35), 260-273.
• Demircioğlu, H., Dinç, M., & Calik, M. (2013). The effect of storylines embedded within context-based learning approach on grade 6 students' understanding of physical and chemical change concepts. Journal of Baltic Science Education, 12(5), 682-691.
• Eggen, P. & Kauchak, D. (2004). Educational psychology: Windows, classrooms. Upper Saddle River: Pearson Prentice Hall.
• Eilks, I., Moellering, J., & Valanides, N. (2007). Seventh-grade students' understanding of chemical reactions: Reflections from an action research interview study. Eurasia Journal Of Mathematics, Science & Technology Education, 3(4), 271-286.
• Elmas, R. (2020). Bağlamın anlamı ve nitelikleri ve öğrencilerin fen eğitiminde bağlam tercihleri. Turkiye Kimya Dernegi Dergisi Kısım C: Kimya Egitimi, 5(1), 53-70.
• Elmas, R., & Geban, Ö. (2016). The effect of context based chemistry instruction on 9th grade students' understanding of cleaning agents topic and their attitude toward environment. Eğitim ve Bilim, 41(185), 33-50.
• Elmas, R., Akın, F. N., & Geban, Ö. (2013). Ask a scientist website: trends in chemistry questions in Turkey. The Asia-Pacific Education Researcher, 22(4), 559-569.
• Elmas, R., Öztürk, N., Irmak, M., & Cobern, W. W. (2014). An investigation of teacher response to national science curriculum reforms in Turkey. International Journal of Physics & Chemistry Education, 6(1), 2-33.
• Ergül, S., Sarıtaş, D., & Özcan, H. (2020). Hipotetik TGA (Tahmin-Gözlem-Açıklama) döngüsü ile kimyasal değişimin doğasının öğretimi; asit-baz indikatör tepkimesi örneği. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 22(2), 490-506.
• Eryılmaz, A., & Tatlı, A. (2001). Geleneksel öğretim yönteminin ODTÜ öğrencilerinin Mekanik dersindeki kavram yanılgılarına etkisi. Eğitim ve Bilim, 26(122), 72-77.
• Gensler, W. J. (1970). Physical versus chemical change. Journal of Chemical Education, 47(2), 154-155.
• Gil‐Perez, D., & Carrascosa, J. (1990). What to do about science “misconceptions”. Science Education, 74(5), 531-540.
• Gurcay, D., & Gulbas, E. (2015). Development of three-tier heat, temperature and internal energy diagnostic test. Research in Science & Technological Education, 33(2), 197-217.
• İpekcioglu, S., Elmas, R., Geban, O., & Yesilyurt, H. (2011). Effectiveness of conceptual change instruction on fluid force topic. In INTED2011 Proceedings (pp. 1482-1487). IATED. 5th International Technology, Education and Development Conference, 7-9 March, Valencia, Spain.
• Johnson, P. (1998a). Children’s understanding of changes of state involving the gas state, Part 1: Boiling water and the particle theory. International Journal of Science Education, 20(5), 567-583. doi: 10.1080/0950069980200505
• Johnson, P. (1998b). Children’s understanding of changes of state involving the gas state, Part 2: Evaporation and condensation below boiling point. International Journal of Science Education, 20(6), 695-709. doi: 10.1080/0950069980200607
• Kabapınar, F. M. & Adik, B. (2005). Ortaöğretim 11.sınıf öğrencilerinin fiziksel değişim ve kimyasal bağ ilişkisini anlama seviyesi. Ankara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Fakültesi Dergisi, 38(1), 123-147.
• Kaltakci-Gurel, D., Eryilmaz, A. & McDermott, L. C. (2015). A review and comparison of diagnostic instruments to identify students’ misconceptions in science. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education 11(5), 989–1008.
• Kaltakci-Gurel, D., Eryilmaz, A. & McDermott, L. C. (2017) Development and application of a four-tier test to assess pre-service physics teachers’ misconceptions about geometrical optics, Research in Science & Technological Education, 35(2), 238-260.
• Kıngır, S., & Geban, Ö. (2014). 10th grade students' conceptions about chemical change. Journal of Turkish Science Education, 11(1), 43-62.
• King, C. J. H. (2010). An analysis of misconceptions in science textbooks: Earth science in England and Wales. International Journal of Science Education, 32(5), 565-601.
• Kirbulut, Z. D., & Geban, O. (2014). Using three-tier diagnostic test to assess students’ misconceptions of states of matter. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 10(5), 509-521.
• Kovács, L., Csupor, D., Lente, G., & Gunda, T. (2014). 100 chemical myths: Misconceptions, misunderstandings, explanations. Springer.
• Martin, R., Sexton, C. and Gerlovich, J. (2002). Teaching science for all children: Methods for constructing understanding. Boston: Allyn and Bacon.
• McNeill, K. L. (2011). Elementary students' views of explanation, argumentation, and evidence, and their abilities to construct arguments over the school year. Journal of Research in Science Teaching, 48(7), 793-823.
• Nakhleh, M. B. (1992). Why some students don't learn chemistry: Chemical misconceptions. Journal of Chemical Education, 69(3), 191-196.
• Nakiboğlu, C., & Erol, N. (2017). Deneyimli kimya öğretmenlerinin fiziksel ve kimyasal değişimler konusunun öğretimi ile ilgili düşünceleri. Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 4(1), 33-45.
• Papageorgiou, G., Stamovlasis, D., & Johnson, P. M. (2010). Primary teachers’ particle ideas and explanations of physical phenomena: effect of an in‐service training course. International Journal of Science Education, 32(5), 629-652.
• Peker, E. A. & Taş, E. (2020). 5. Sınıf öğrencilerinin “Canlılar dünyasını gezelim ve tanıyalım” ünitesi ile ilgili kavram yanılgıları. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 17(1), 643-670.
• Peşman, H., & Eryılmaz, A. (2010). Development of a three-tier test to assess misconceptions about simple electric circuits. The Journal Of Educational Research, 103(3), 208-222.
• Sampson, V., & Blanchard, M. R. (2012). Science teachers and scientific argumentation: Trends in views and practice. Journal of Research in Science Teaching, 49(9), 1122-1148.
• Sandoval, W. A., & Millwood, K. A. (2005). The quality of students' use of evidence in written scientific explanations. Cognition and instruction, 23(1), 23-55.
• Sneider, C., Bar, V., & Kavanagh, C. (2011). Learning about Seasons: A Guide for teachers and curriculum developers. Astronomy Education Review, 10(1), 1-22.
• Stavy, R. (1991). Using analogy to overcome misconceptions about conservation of matter. Journal of Research in Science Teaching, 28(4), 305-313.
• Şen, A. Z., & Nakiboğlu, C. (2018). Deneyimli kimya öğretmenlerinin alan eğitimi bilgisi temelinde ölçme bilgilerinin fiziksel-kimyasal değişimler konusu kapsamında belirlenmesi. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 12(2), 698-726.
• Şenel Çoruhlu, T., & Çepni, S. (2015). "Güneş sistemi ve ötesi: Uzay bilmecesi" ünitesinde karşılaşılan öğretmen problemleri ve yanılgıları: Bir özel durum çalışması. Journal of Theoretical Educational Science/Kuramsal Eğitimbilim Dergisi, 8(2), 268-281.
• Taber, K. S. (2002a). Chemical misconceptions - prevention, diagnosis and cure: Classroom resources (Vol. 2). London: Royal Society of Chemistry.
• Taber, K. S. (2002b). Chemical misconceptions - prevention, diagnosis and cure: Theoretical background (Vol. 1). London: Royal Society of Chemistry.
• Taylor, A. K., & Kowalski, P. (2004). Naive psychological science: The prevalence, strength, and sources of misconceptions. The Psychological Record, 54(1), 15-25.
• Treagust, D. F. (1988). Development and use of diagnostic tests to evaluate students’ misconceptions in science. International Journal of Science Education, 10(2), 159-169.
• Treagust, D. F., & Mann, M. (1998). A pencil and paper instrument to diagnose students' conceptions of breathing, gas exchange and respiration. Australian Science Teachers Journal, 44(2), 55-59.
• Yates, T. B., & Marek, E. A. (2014). Teachers teaching misconceptions: a study of factors contributing to high school biology students’ acquisition of biological evolution-related misconceptions. Evolution: Education and Outreach, 7(1), 1-18.
• Yip, D. (1998). Identification of misconceptions in novice biology teachers and remedial strategies for improving biology learning. International Journal of Science Education, 20(4), 461-477.