Araştırmada öncelikli olarak öğrencilerin kuvvet ve hareket konularındaki kavramsal anlamaları farklı ölçme teknikleri dikkate alınarak incelenmektedir. Alan yazında kuvvet ve hareket konularını hedef alan çalışmalar incelendiğinde, Steinberg ve Sabella (1997) ile Ateş ve Çataloğlu’nun (2006) üniversite, Ateş ve Karaçam (2005) ile Kızılcık ve Tan’ın (2007) ise lise öğrencilerinin akademik başarılarını irdeledikleri görülmektedir. Çalışmalar, öğrencilerin akademik başarılarını belirlemek için kullanılan ölçme değerlendirme teknikleri ve bu tekniklerin içerikleri bakımından incelendiğinde ise, Steinberg ve Sabella (1997) ile Ateş ve Karaçam’ın (2005) çalışmalarında öğrencilerin kavramsal bilgi düzeylerini belirlemek için çoktan seçmeli ve açık uçlu testleri kullanırken, Ateş ve Çataloğlu’nun (2006) çalışmalarında kavramsal ve problem çözmeye dayalı iki çoktan seçmeli test uyguladıkları tespit edilmiştir. Kızılcık ve Tan’ın (2007) ise öğrencilerin kavramsal bilgi düzeyleri üzerine odaklandıkları ve kavramsal bilgi düzeylerini belirlemek için çoktan seçmeli, doğru yanlış ve kısa cevaplı testleri kullandıkları dikkati çekmektedir.
Mevcut çalışmaya benzer amaç doğrultusunda yapılan çalışmalardan Steinberg ve Sabella (1997) tarafından yapılan çalışmada öğrencilerin Newton’un I. ve III. yasaları, impuls ve hareket yörüngelerine ilişkin açık uçlu ve çoktan seçmeli testlerden aldıkları puanlara odaklanmakta iken, Ateş ve Karaçam (2005) tarafından yapılan çalışmada öğrencilerin kinematik, Newton’un I, II ve III. yasaları ve kuvvet çeşitlerine ilişkin açık uçlu ve çoktan seçmeli testlerden aldıkları puanları dikkate almıştır. Soru dağılımları aynı olduğundan Steinberg ve Sabella’dan (1997) farklı olarak Ateş ve Karaçam (2005) öğrencilerin Kuvvet Konuları Kavram Testi ve açık uçlu testteki bütün sorulardan
aldıkları puanları dikkate almıştır. Görüldüğü gibi alan yazında kuvvet ve hareket konularının tümünü (kinematik, Newton’un hareket yasaları ve kuvvet çeşitleri) dikkate alarak üniversite öğrencilerinin açık uçlu ve çoktan seçmeli testler ile belirlenen kavramsal anlamalarını karşılaştıran bir çalışma tespit edilmemiştir.
Yukarıda belirtilen araştırmalarda genel olarak öğrencilerin farklı ölçme değerlendirme tekniklerinden aldıkları puanlar arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmuştur. Araştırmacılar istatistiksel olarak bulunan anlamlı farkın; soruların beklentilerinin farklı olması (Bennett, 1993; Ateş ve Karaçam, 2005; Ateş ve Çataloğlu, 2006; Kızılcık ve Tan, 2007), öğrencilerin bilişsel stiller, akıl yürütme becerileri, problem çözme becerileri gibi bireysel farklılıklara sahip olması (Ateş ve Karaçam, 2005; Ateş ve Çataloğlu, 2006) ve farklı soruların çözümünde kullanılan bilişsel stratejilerin farklı olmasından (Bennett, 1993; O’Neil ve Brown, 1998) kaynaklandığını belirtmişlerdir.
Çalışmada kuvvet ve hareket konularının tümünü (kinematik, Newton’un I, II ve III. yasaları ve kuvvet çeşitleri) dikkate alarak, üniversite öğrencilerinin açık uçlu ve çoktan seçmeli testler ile belirlenen kavramsal anlamaları karşılaştırılarak fizik ve fen öğretimi alanına ışık tutmaya çalışılacaktır. Alan yazında farklı ölçme değerlendirme teknikleriyle ölçülen akademik başarılar arasındaki farkın nedenleri arasında belirtilen farklı soruların çözümünde kullanılan bilişsel stratejilerin farklı olmasına atıf edildiği belirtilmişti. Araştırmada bu atıfın bilimsel geçerliği tekrar gözden geçirilecektir. Bunun için araştırmada ikinci olarak öğrencilerin açık uçlu ve çoktan seçmeli soruların çözümünde kullandıkları stratejiler tanımlanacaktır.
Alan yazında öğrencilerin soru çözümünde kullandıkları stratejiler üzerine odaklanan çalışmalar dört grupta incelenebilir. Birinci grup çalışmalarda (Simon, 1981; Larkin, 1983; Kramers-Pals, Lambrechts ve Wolff, 1983; Owen ve Sweller, 1985; Sweller, 1988; Ayres, 1993; Heyworth, 1999; Hammouri; 2003) problem çözme stratejileri çözüm yolu olarak düşünülmekte ve öğrencilerin problem çözme süreçleri bütüncül incelenerek stratejiler tanımlanmıştır. Bu çalışmalarda, öğrencilerin problem çözme sürecinde ileri doğru çalışma, geriye doğru çalışma ve işlem sonu analizi stratejilerini kullandıkları tespit edilmiştir. Araştırmacılar bu stratejilerle öğrencilerin soruya ilişkin bilgileri arasında ilişki kurmuşlardır. Bu çalışmada alan yazındaki çalışmalardan farklı olarak öğrencilerin soru çözümünde kullandıkları bütüncül stratejiler, öğrencinin soruya ilişkin bilgisi ve soru çözümüne teorik veya sezgisel
bilgisiyle yaklaşıp yaklaşmaması boyutları dikkate alınarak tanımlanacaktır. Bu tanımlamayla alan yazında tanımlanan bütüncül stratejiler detaylandırılacaktır.
İkinci grup çalışmalarda (Charles, Lester ve O’Daffer, 1987; Malloy, 1994; Posamentier ve Krulik, 1998; Walker, 2007; Okur, 2008) problem çözme stratejilerine hem çözüm yolu hem de çözümdeki kısmi zihinsel bir işlemi yürütmede kullanılan bir araç olarak yaklaşılmakta ve öğrencilerin problem çözme süreçleri hem lokal hem de bütüncül olarak incelenmektedir. Üçüncü grup çalışmalarda da (Seçil Özkaya, 2000; Karataş ve Güven, 2004; Çalışkan, Selçuk Sezgin ve Erol, 2006; Selçuk Sezgin, Çalışkan ve Erol, 2007) problem çözme stratejilerine, çözümdeki kısmi bir zihinsel işlemi yürütmek için kullanılan bir araç olarak yaklaşılmakta ve öğrencilerin problem çözme süreçleri lokal incelenerek stratejiler tanımlanmaktadır. Çalışmalarda problem çözme sürecinde kullanılan stratejilere ilişkin tanımlanan bütüncül ve lokal stratejiler birbirinden bağımsız olarak düşünülmüştür. Örneğin, öğrencilerin problem çözme süreçlerini hem bütüncül hem de lokal inceleyerek stratejileri tanımlayan Charles, Lester ve O’Daffer (1987) öğrencilerin problem çözme sürecinde a) tahmin etme, kontrol etme, gözden geçirip düzeltme, b) şekil çizme, c) nesneler kullanma, d) denklem kurma, e) örneklere dikkat etme, f) mantıksal düşünme sürecini kullanma, g) tablo çizme, h) problemi davranışlarına yansıtma, ı) bir işlem seçme, j) problemi basitleştirme, k) geriye doğru çalışma; stratejilerini kullandıklarını tespit etmişlerdir. Araştırmacılar tarafından tanımlanan stratejilerden geriye doğru çalışma ve tahmin etme, kontrol etme, gözden geçirip düzeltme stratejileri problem çözme sürecinin bütününü kapsamaktayken, tablo çizme, şekil çizme, problemi davranışlarına yansıtma vb. stratejiler ise çözüm sürecindeki basamaklardan bir veya bir kaçını yürütmek için kullanılmaktadır. Öğrenciler tahmin etme, kontrol etme, gözden geçirip düzeltme stratejisini yürütürken, bu stratejinin alt basamaklarındaki işlemleri yürütürken tablo çizebilir. Bu bakış açısıyla araştırmada alan yazındaki çalışmalardan farklı olarak öğrencilerin açık uçlu ve çoktan seçmeli soruların çözerken kullandıkları stratejilere hem çözüm yolu hem de çözümdeki kısmi zihinsel işlemleri yürütmede kullanılan bir araç olarak yaklaşılacaktır. Strateji çözüm yolu olarak ele alındığında bütüncül stratejiler ve çözümdeki kısmi zihinsel bir işlemi yürütmede kullanılan bir araç olarak ele alındığında lokal stratejiler tanımlanacaktır. Ayrıca bütüncül ve lokal stratejiler aynı çözüm sürecinde kullanıldığından aralarında bir bağ kurulacaktır.
Yukarıda tanımlanan üç grup çalışmalarda öğrencilerin aritmetik soruların çözümünde kullandıkları stratejileri tanımlamaya odaklanmaktadırlarlar. Dördüncü grup
çalışmalarda (örn; Ghonsooly ve Eghtesadee, 2006) ise kavramsal sorular üzerine odaklanılmıştır. Bu nedenle çalışmalarda öğrencilerin soru çözümünde kullandıkları stratejiler tanımlanırken okuma stratejileri dikkate alınmıştır. Alan yazında yapılan çalışmalarda genellikle aritmetik işlem gerektiren sorular kullanıldığı için, çözüm stratejileri aritmetik işlemleri yürütmeyi temel almaktadır. Bunun yanı sıra bir çok çalışmada (Stigler, Lee ve Stevenson, 1990; Stevenson ve Stigler, 1992; Fayol, Barrouillet ve Camos, 1997) ilköğretim öğrencilerinin aritmetik hesaplamalar ve işlemler konusunda başarılı olmalarına rağmen, kavramsal soruları çözmede spesifik güçlüklerle karşılaştıkları belirtilmektedir. Lewis ve Mayer (1987) çözüm sürecini etkili bir şekilde izlemek için zorunlu bir basamak olan soru kökünü anlamlandırmadaki başarısızlığın, bu güçlüklere neden olduğunu belirtmektedir. Bu sonuçlar soru kökünü anlamlandırmada kullanılan okuma stratejilerinin önemini ortaya koymaktadır. Gerek okuma stratejilerinin çözüm sürecine etkisi, gerekse çalışmada uygulanan çoktan seçmeli ve açık uçlu testlerin kavramsal olması nedeniyle; bu çalışmada alan yazındaki çalışmalardan farklı olarak hem problem çözme hem de okuma stratejilerinden bir sentez oluşturularak bilişsel ve üstbilişsel stratejiler tanımlanacaktır.
Alan yazındaki araştırmalardan Hammouri (2003) birinci grup ve Ghonsooly ve Eghtesadee (2006) ise dördüncü grupta incelenmesine rağmen, bu çalışmalarda üstbilişsel bakış açısı benimsenmesi nedeniyle bu gruplardan farklılık göstermektedirler. Hammouri (2003) öğrencilerin soru çözümlerini bütüncül olarak incelemiş ve planlama öncesi önceki basamaklara döngüsel olarak gidip gelme; planlama sonrası önceki basamaklara döngüsel olarak gidip gelme; planlama öncesi önceki basamaklara döngüsel olarak gidip gelmeden çözümü yapma; planlama sonrası önceki basamaklara döngüsel olarak gidip gelmeden çözümü yapma; planlama öncesi işlem sonu analizi; planlama sonrası işlem sonu analizi; benzer problemleri hatırlama; ansızın açıklayı verme ve deneme ve yanılma stratejilerini tanımlamıştır. Ayrıca araştırmacı, problem çözme sürecinde yürütülen okuma-özsorgulama, okuma-özizleme, yazma-özsorgulama, yazma-özizleme, somutlaştırma-özsorgulama, somutlaştırma-özizleme, hipotez kurma- özsorgulama, hipotez kurma-özizleme, uygulama-özsorgulama, uygulama-özizleme, kontrol etme-özsorgulama ve kontrol etme-özizleme bilişsel/üstbilişsel işlemlerin soru çözerken kullanılan bütüncül stratejileri etkilediğini bulmuştur. Özet olarak Hammouri üstbilişsel bakış açısıyla problem çözme sürecini incelemesine rağmen üstbilişsel stratejileri tanımlayamamıştır.
Bu alanda yapılan bir başka çalışmada ise Ghonsooly ve Eghtesadee (2006) bilişsel ve üstbilişsel stratejileri birbirinden bağımsız iki grupta ele almıştır. Araştırmacılar üstbilişsel stratejileri bir işlem olarak görmüşlerdir. Örneğin; Öz doğrulama (önceki hipotezi doğrulama) stratejisinin, yazının çoğunun okunmasının ardından ortaya konulan çıkarımların veya önceki öngörülerin yanlışlığının keşfedilmesiyle meydana geldiğini belirtmişlerdir. Birey bu fark etme işlemini formül kullanararak veya soru köküne dönerek yapabilir. Bu nedenle araştırmacılar üstbilişsel stratejileri spesifik halde tanımlayamamış ve bilişsel ve üstbilişsel stratejileri birbirinden bağımsız olarak ele almıştır. Bu bakımdan araştırmada alan yazındaki araştırmalardan farklı olarak öğrencilerin soru çözümünde kullandıkları lokal stratejiler bilişsel ve üstbilişsel stratejiler daha spesifik tanımlanmaya çalışılacaktır. Bu tanımlamada bilişsel ve üstbilişsel stratejiler birbirinden bağımsız değil, iç içe geçmiş bir yapı olarak görülecektir. Yani bir stratejinin hem bilişsel hem de üstbilişsel düzeyde kullanılabileceği kabul edilecektir.
Bu çalışmada öğrencilerin açık uçlu ve çoktan seçmeli soruların çözümünde kullandıkları bilişsel ve üstbilişsel stratejilerin tanımlanmasının ardından araştırmada bu sorularda kullanılan stratejiler karşılaştırı1acaktır.
Öğrencilerin farklı soru formatlarını çözerken kullandıkları stratejileri karşılaştıran araştırmaların bir çoğunda stratejiler bilişsel düzeyde karşılaştırılmıştır. Araştırmalar arasında bir tek O’Neil ve Brown (1998) tarafından yapılan çalışmada üstbilişsel bakış açısı benimsenmiş, fakat üstbilişsel stratejilerden ziyade öz kontrol kavramı üzerine odaklanılmıştır. Ayrıca bu araştırmada öğrencilerin açık uçlu ve çoktan seçmeli soruların çözümünde kullandıkları bilişsel stratejiler ve öz kontrolleri likert tipi bir ölçekle belirlenmiştir. Bu bakış açısıyla araştırmada alan yazındaki çalışmalardan farklı olarak, öğrencilerin kuvvet ve hareket konularını kapsayan açık uçlu ve çoktan seçmeli sorularda kullandıkları bilişsel ve üstbilişsel stratejiler karşılaştırılacaktır.
Araştırmada yukarıda belirtilen açık noktaları incelenmek için, fen bilgisi öğretmenliği anabilim dalı 1. sınıf öğrencilerinin açık uçlu ve çoktan seçmeli testler ile ölçülen kuvvet ve hareket konularındaki kavramsal anlamaları ve bu testlerdeki soruları çözerken kullandıkları bilişsel ve üstbilişsel stratejiler incelenecektir.