Biyoloji öğretmen adaylarının genetik kavramları anlayışları ve problem çözme becerileri üzerine nitel bir araştırma


Thesis Type: Postgraduate

Institution Of The Thesis: Marmara University, Ataturk Faculty of Education, Mathematics and Science Education, Turkey

Approval Date: 2008

Thesis Language: Turkish

Student: MERYEM TATMAN

Consultant: MUSTAFA ÇAKIR

Abstract:

ZET BİYOLOJİ ÖĞRETMEN ADAYLARININ GENETİK KAVRAMLARI ANLAYIŞLARI VE PROBLEM ÇÖZME BECERİLERİ ÜZERİNE NİTEL BİR ARAŞTIRMA Bu çalışmanın amacı biyoloji öğretmen adaylarının temel genetik kavram anlayışlarını, eksik ve alternatif kavramlarını tespit etmek ve bunların genetik problem çözme sürecine etkilerini araştırmaktır. Araştırmada “Biyoloji öğretmen adaylarının temel genetik kavram anlayışlarının genetik problem çözme sürecine etkisi nedir?” sorusuna yanıt aranmıştır. Araştırmada nitel araştırma yaklaşımlarından, durum çalışması (örnek olay = case study) yaklaşımı kullanılmış, böylece öğretmen adaylarının genetik problem çözme süreçleri derinlemesine incelenerek, sürecin ilerlemesini engelleyen faktörler, öğretmen adaylarının alternatif kavramları ve bu kavramların genetik problem çözmeye olan etkileri araştırılmıştır. Nitel veri toplama tekniklerinden yarı-yapılandırılmış görüşme tekniği araştırmanın temel veri kaynağı olup, araştırmada ayrıca doküman analizi tekniği de kullanılmış böylece, elde edilen verilerin görüşme sonuçlarından elde edilenleri desteklemek, bulguların güvenirliğini arttırmak amaçlanmıştır. Araştırmanın ilk aşamasında uygulanan ‘genetik başarı testine’ (GBT) toplam 70 öğretmen adayı katılmıştır. Tüm öğretmen adaylarının genetik kavramları ve problem çözme süreçleri doküman analizi tekniği ile incelenmiştir. İncelemenin ardından bir çeşit amaçlı örnekleme yöntemi olan ‘maksimum çeşitlilik örneklemesi yöntemi’ ile yarı yapılandırılmış görüşmelere katılacak öğretmen adaylarının seçimi gerçekleştirilmiştir. Görüşmelere katılan öğretmen adaylarının çözümleri üzerinden onların genetik kavram anlayışları ve genetik problem çözme süreçleri daha derinlemesine incelenmiştir. Araştırma sonuçlarına göre, öğretmen adaylarında genetik kavramların birçoğunda tutarsızlıklar söz konusudur. Sözel olarak belirtebildikleri halde farklı problem durumlarına sahip oldukları kavramsal bilgiyi uygulayamamaktadırlar. Öğretmen adaylarının özellikle, saf ırk, heterozigot, bağlı gen, eş baskınlık, epistasi, krossing-over, allel kavramları ile ilgili yanılgılarının olduğu görülmüştür. Ayrıca genler arası uzaklığın bulunması, kontrol çaprazlama gibi konularda da sorun yaşamaktadırlar. Bu araştırmada var olan kavramsal sorunların problem çözmeye yansıdığı da açıkça görülmüştür. Kavramsal sorunların öğretmen adaylarını bilişsel açıdan zorladığı, hipotezler kurarak bu hipotezleri desteklemeyi gerektiren sonuç-neden problemlerinin çözümü sırasında ortaya çıkmıştır. Problemler neden-sonuç problemleri olduğu takdirde, bu tip problemlerde çözüm algoritmik olarak ezbere mekanik bir akış ile akmakta olduğundan, kavramsal anlayışın mekanik olmasının çözümün tamamlanmasında çoğu kez sorun yaratmadığı ancak üst bilişsel beceriler gerektiren sonuç-neden problemlerinin çözümünde büyük bir engel teşkil ettiği bu araştırmanın bir diğer önemli sonucudur. Öğretmen adaylarının, çaprazlama yapabilme, model geliştirebilme, gen-kromozom ilişkisini kurabilme olmak üzere üç temada zorluklar yaşayabildikleri de araştırma sonucunda elde edilmiştir. Anahtar Sözcükler: Mendel genetiği, Genetik problem çözme, Biyoloji öğretmen eğitimi, ABSTRACT A QUALITATIVE STUDY OF PROSPECTİVE BIOLOGY TEACHERS’ UNDERSTANDINGS OF GENETICS AND THEIR PROBLEM SOLVING SKILLS The purpose of this study was to explore prospective biology teachers’ understandings of fundamental genetics concepts and the association between misconceptions and genetics problem solving abilities. The research question was “What is the relationship between prospective biology teachers’ understandings of genetics and their genetics problem solving performance?” Specifically, the study describes conceptual and procedural difficulties which influence prospective biology teachers’ genetics problem solving abilities. Case study methods of qualitative inquiry tradition were utilized in this study. The complexity of prospective biology teachers’ problem solving processes and detail of interactions with genetics understandings were studied. Total of 70 prospective biology teachers participated in this study. Data sources included genetics concept tests and semi-structured interviews. Genetics concept tests administered to all of the participants. Six participants were selected by purposeful sampling for semi-structured interviews. Data were reviewed and tentative assertions were developed. Genetics concept tests were subject to document analysis while interviews were analyzed by constant comparative methods. As a result of in-depth analysis of prospective biology teachers’ understandings of fundamental genetics concepts, their missing and alternative conceptions were identified and the association between such concepts and difficulties in genetics problem solving performance were evaluated. Results of the study have showed that prospective biology teachers had incomplete understandings and several alternative conceptions of Mendelian genetics. Inconsistencies were common in using some concepts and procedures during genetics problem solving tasks. Although they were able to describe some concepts, they frequently failed to apply them in problem solving situations. The pure breed, heterozygote, co-dominance, allele, linkage, and epitasis concepts seemed to be problematic. Moreover, they had difficulties in performing control crosses and gene mapping. Conceptual difficulties hindered the problem solving performances. In many cases mechanical application of common problem solving strategies were observed without comprehensive conceptual understanding. Integration of conceptual and procedural knowledge were found to be necessary for successful genetics problem solving. Participants that demonstrated behaviors which require metacognitive strategies and higher order thinking skills such as constructing hypothesis, data, and end-means analysis were more successful in genetics problem solving. Some participants who were successful in cause-effect type problems had difficulties in end-means type of problems. Prospective biology teachers’ also had difficulties in proposing an inheritance model for a given situation, gene-chromosome relationship, and performing crosses. Keywords: Mendelian genetics, Genetics problem solving, Biology teacher education