TAHMİN GÖZLEM AÇIKLAMA (TGA) YÖNTEMİNE DAYALI BİR LABORATUVAR ETKİNLİĞİ: HÜCRE ZARINDAN MADDE GEÇİŞİ

Abstract

A LABORATORY ACTIVITY BASED ON PREDICTION-OBSERVATION-EXPLANATION (POE) METHOD: THE PASSAGE OF SUBSTANCES THROUGH THE CELL MEMBRANE

In order to determine preservice science teachers' misconceptions about the passage of substances through the cell membrane, an activity was prepared. 73 preservice teachers did this activity that was prepared based on Prediction-Observation-Explanation (POE) method in laboratory in the fall semester of 2012-2013. In prediction section, preservice teachers were asked to estimate changes in the cell that was put in isotonic, dilute and concentrated medium. They were asked to write prediction and reasons of prediction.  In observation section, they were asked to do experiment, make observation and write their observations. In explanation section, they were asked to compare predictions with observations. They were asked to define isotonic, hypotonic and hypertonic medium. They were asked to answer some questions. What happens when cell is put in saltwater and after cell is put in water? What are the events that occur these conditions? How medium is saltwater? The data was analyzed with descriptive analysis. The findings of study are presented follows. When cell is put in a solution that is equal to concentration of cell, substance passes to cell. Cell that is put in dilute solution loses water and shrinks. Dilute solution has a lower water concentration than the cell. Cell that is put in concentrated solution gains water and swells. Density of concentrated medium is lower than concentration of cell and cell gains water in concentrated medium. Cell that become plasmolysis gains water and swells. Cell that become deplasmolysis shrinks. Salt solution is hypotonic medium; cell become deplasmolysis in the salt solution. Cell that become deplasmolysis in the salt solution become plasmolysis in water. Hypertonic medium is dilute medium. Concentration of hypotonic medium is higher than concentration of cell. Concentration of hypotonic medium is equal to concentration of cell. The results of the study showed that they had misconceptions about dilute solution, concentrated solution, plasmolysis, deplasmolysis, isotonic, hypotonic and hypertonic medium. Also this activity was provided that they realized their misconceptions. 

Keywords: Misconceptions, prediction-observation-explanation method, the passage of substances through the cell membrane , preservice science teacher.

ÖZET

Fen bilgisi öğretmen adaylarının hücre zarından madde geçişi ile ilgili kavram yanılgılarını tespit etmek amacıyla Tahmin-Gözlem-Açıklama (TGA) yöntemine dayalı olarak hazırlanan etkinlik, 2012-2013 güz yarıyılında 3. sınıfta öğrenim görmekte olan 73 fen bilgisi öğretmen adayı ile laboratuvarda yapılmıştır. Etkinliğin tahmin aşamasında öğretmen adaylarından bir hücrenin kendi öz suyuna eşit derişimdeki ortama, kendi derişimine göre daha seyreltik olan ortama ve kendi öz suyundan daha derişik olan bir ortama konması durumunda nasıl bir değişim olacağını tahmin etmeleri, tahminlerini ve bu tahminlerine ilişkin nedenlerini yazılı olarak kaydetmeleri istenmiştir. Gözlem aşamasında formda belirtildiği şekilde deneyi yapmaları, tahminleri ile uyuşan ve uyuşmayan noktalara dikkat etmeleri ve gözlemlerini yazılı olarak kaydetmeleri istenmiştir. Açıklama aşamasında tahminleri ile gözlemlerini karşılaştırmaları; izotonik, hipotonik ve hipertonik ortam kavramlarını tanımlamaları istenmiştir. Bir hücrenin tuzlu suya konulması durumunda oluşacak değişimi, gerçekleşen olayın ne olduğunu ve tuz çözeltisinin hücreye göre nasıl bir ortam olduğunu; tuz çözeltisindeki hücrenin saf suya konulması durumunda oluşacak değişimi ve gerçekleşen olayın ne olduğunu ifade etmeleri istenmiştir. Elde edilen veriler betimsel analiz yöntemi ile çözümlenmiştir. Çalışmada öğretmen adaylarının hücre ile çözeltinin derişimleri eşit olmasına rağmen hücreye madde geçişi olacağını; seyreltik çözeltiye konan hücrenin su kaybederek büzüleceğini;  seyreltik çözeltideki su oranının hücreye göre daha az olduğunu; derişik çözeltiye konan hücrenin su alarak şişeceğini; derişik ortamın yoğunluğunun düşük olduğunu ve bu nedenle hücrenin su alacağını; plazmolize uğrayan hücrenin su alarak şiştiğini; deplazmolize uğrayan hücrenin büzüldüğünü;tuzlu su çözeltisinin hipotonik bir ortam olduğunu ve bu çözeltiye konulan hücrenin deplazmoliz olacağını; tuz çözeltisindeki hücrenin normal suya konulması durumunda plazmoliz olacağını; hipertonik ortamın seyreltik ortam olduğunu; hipotonik ortamın derişiminin hücrenin derişiminden fazla veya eşit olduğunu ifade ettikleri tespit edilmiştir. Çalışma sonucunda öğretmen adaylarının seyreltik çözelti, derişik çözelti, plazmoliz, deplazmoliz, izotonik ortam, hipotonik ortam ve hipertonik ortam kavramları hakkında yanılgılara sahip oldukları anlaşılmıştır. Ayrıca öğretmen adaylarının kavram yanılgılarını yapılan etkinlik sayesinde bizzat fark etmeleri sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Kavram yanılgısı, tahmin-gözlem-açıklama yöntemi, hücre zarından madde geçişi, fen bilgisi öğretmen adayı.  

KAYNAKLAR

Afyon, A., Kaya, M. A. ve Yağız, D. (2005). Canlılar bilimi (2. Baskı). Ankara: Nobel Yayın Dağıtım. 

Aktümsek, A. ve Konuk, M. (2010). Genel biyoloji (3. Baskı). Ankara: Nobel Yayın Dağıtım.

Artun, H. ve Coştu, B. (2011). Sınıf öğretmen adaylarının difüzyon ve osmoz kavramları ile ilgili yanılgılarının belirlenmesi. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 8(4), 117-127.

Aydoğdu, M. ve Gezer, K. (Ed). (2005). Canlılar bilimi. Ankara: Pegem A Yayıncılık. 

Aydoğdu, M. ve Kesercioğlu, T. (Ed). (2005). İlköğretimde fen ve teknoloji öğretimi. Ankara: Anı Yayıncılık. 

Aykurt, C. ve Akaydın, G. (2009). Biyoloji öğretmen adaylarında bitkilerde madde taşınması konusundaki kavram yanılgıları. Kastamonu Eğitim Dergisi, 17(1), 103-110.

Bilen, K. ve Aydoğdu, M. (2010). Bitkilerde fotosentez ve solunum kavramlarının öğretiminde TGA (tahmin et-gözle-açıkla) stratejisinin kullanımı. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 7(14), 179-194. 

Bilen, K. ve Aydoğdu, M. (2012). Tahmin et-gözle-açıkla (TGA) stratejisine dayalı laboratuvar uygulamalarının öğrencilerin bilimsel süreç becerileri ve bilimin doğası hakkındaki düşünceleri üzerine etkisi.Gaziantep Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 11(1), 49-69.  

Bilen, K. ve Köse, S. (2012). Kavram öğretiminde etkili bir strateji TGA (tahmin et – gözle – açıkla) “bitkilerde madde taşınımı”. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 12(24), 21-42.

Campbell, N. A. ve Reece, J. B. (2010). Biyoloji. (3. Baskı). (E. Gündüz, A. Demirsoy, İ. Türkan, Çev.). Ankara: Palme Yayıncılık. 

Çepni, S. (2007). Araştırma ve proje çalışmalarına giriş (3. Baskı). Trabzon: Celepler Matbaacılık. 

Çepni, S. (Ed.). (2011). Kuramdan uygulamaya fen ve teknoloji öğretimi (9. Baskı). Ankara: Pegem A Akademi.  

Güneş, T. (2006). Genel biyoloji. Ankara: Anı Yayıncılık.  

Karaer, H. (2007). Yapılandırıcı öğrenme teorisine dayalı bir laboratuvar aktivitesi (kromotografi yöntemi ile mürekkebin bileşenlerine ayrılması). Kastamonu Eğitim Dergisi, 15(2), 591-602. 

Kearney, M. & Treagust, D. F. (2001). Constructivism as a referent in the design and development of a computer program using ınteractive digital video to enhance learning in physics. Australian Journal of Educational Technology, 17(1), 64-79.

Kearney, M., Treagust, D., Yeo, S., & Zadnik, M. G. (2001).  Student and teacher perceptions of the use of multimedia supported predict-observe-explain tasks to probe understanding. Research in Science Education, 31(4), 589-615.

Kearney, M. (2004). Classroom use of multimedia-supported predict-observe-explain tasks in a social constructivist learning environment. Research in Science Education, 34(4), 427-453.

Kesercioğlu, T. (2003). (Ed). Canlılar bilimi. Ankara: Anı Yayıncılık.

Köse, S. (2007). The effects of concept mapping instruction on overcoming 9th grade students’ misconceptions about diffusion and osmosis. Journal of Baltic Science Education, 2, 16-25.

Köseoğlu, F., Tümay, H. ve Kavak, N. (2002). Yapılandırıcı öğrenme teorisine dayanan etkili bir öğretim yöntemi – tahmin et – gözle – açıkla – “buz ile su kaynatılabilir mi?”. V. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi Bildirileri, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 16-18 Eylül, Ankara. 

Küçüközer, H.(2008).The effects of 3d computer modelling on conceptual change about seasons and phases of the moon. Physics  Education. 43(6), 632-636.

Liew, C.W.,& Treagust, D. F. (1995). A predict-observe-explain teaching sequence for learning about students’ understanding of heat and expansion of liquids. Australian Science Teachers’ Journal, 41(1), 68-71.

Odom, A. L. & Barrow, L. H. (1995). Development and application of a two-tier diagnostic test measuring college biology students’ understanding of diffusion osmosis after a course of instruction. Journal of Research in Science Teaching, 32, 45-61.

Odom, A. L. & Kelly, P. V. (2001). Integrating concept mapping and the learning cycle to teach diffusion and osmosis concepts to high school biology students. Science Education, 85, 615-635.

Özmen, H., Şahin, N.F. ve Şahin, B. (2004). Fen bilgisi öğretmen adaylarının difüzyon ve osmoz kavramlarını anlama seviyelerinin belirlenmesi. D.E.Ü. Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 15, 81-90.

Özyılmaz, G. A. (2008). İlköğretimde analojiler, kavram karikatürleri ve tahmin-gözlem açıklama teknikleriyle desteklenmiş fen ve teknoloji eğitimininöğrenme ürünlerine etkisi. Doktora tezi. Dokuz Eylül Üniversitesi, 325 s.,İzmir.   

Russell, D. W., Lucas, K. B., & McRobbie, C. J. (2003). The role of the microcomputer-based laboratory display in supporting the construction of new understandings in kinematics. Research in Science Education, 33(2), 217-243.

Sönmez, V. ve Alacapınar, F. G. (2013). Örneklendirilmiş bilimsel araştırma yöntemleri (2. Baskı). Ankara: Anı Yayıncılık.  

Tao, P. K. & Gunstone, R. F. (1997). The process of conceptual change in ‘force and motion’, ERIC Document, ED 407259. 

Tao, P. K.,& Gunstone, R. F. (1999). The process of conceptual change in force and motion during computer-supported physics instruction. Journal of Research in ScienceTeaching, 36(7), 859-882.

Tarakçı, M., Hatipoğlu, S., Tekkaya, C. & Özden, M. Y. (1999). A cross-age study of high school students’ understanding of diffusion and osmosis. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 15, 84-93.

Tekin, S. (2008a). Kimya laboratuvarının etkililiğinin aksiyon araştırması yaklaşımıyla geliştirilmesi.Kastamonu Eğitim Dergisi, 16(2), 567-576.

Tekin,S. (2008b). Tahmin-gözlem-açıklama stratejisinin fen laboratuvarında kullanımı: Kükürdün molekül kütlesi nedir? Erzincan Eğitim Fakültesi Dergisi, 10(2), 173-184.

Windschitl, M. & Andre, T. (1998).  Using computer simulations to enhance conceptual change: The roles of constructivist ınstruction and student epistemological beliefs. Journalof Research in Science Teaching, 35(2), 145-160. 

Yıldırım, O., Nakiboğlu, C. ve Sinan, O. (2004). Fen bilgisi öğretmen adaylarının difüzyonla ilgili kavram yanılgıları. BAÜ. Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 6(2), 79-99.

Yıldırım, A. ve Şimşek, H. (2011). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri (8. Baskı). Ankara: Seçkin Yayıncılık.