Termodinamik dersinde işbirlikli öğrenme yönteminin kullanıldığı yurt içinde gerçekleştirilmiş bir çalışmaya rastlanamamıştır. Bu kesimde yurt dışında gerçekleştirilmiş olan iki çalışmaya değinilecektir.
Her ne kadar termodinamiğin ikinci yasası ve entropi konularına odaklanılmamış olsa da Towns ve Grant (1997) tarafından yapılan çalışma, üniversite düzeyinde olması, termodinamik dersinde gerçekleştirilmesi ve işbirlikli öğrenme yöntemi kullanılmış olması nedeniyle önemli bulunmuş ve burada değinilmesine gerek görülmüştür.
Towns ve Grant (1997), termodinamik dersinde işbirlikli öğrenme sırasında olayların yapısını tanımlamak ve öğrencilerin tepkilerini almak amacıyla yaptıkları çalışmalarını, İngiltere’de büyük bir üniversitenin (24’ü kimya bölümü, biri biyolojik bilim ve biri mühendislikten) 26 mezun öğrencisi üzerinde gerçekleştirmişlerdir. Uygulama, mezun olmuş fakat kimya bölümünün fiziksel kimyadaki değerlendirme (nitelendirme) sınavında başarılı olamamış öğrencilere verilen, mezuniyet düzeyinde bir termodinamik dersinde gerçekleştirilmiştir. Bakış açılarını anlayabilmek amacıyla dersin bitmesine yakın, öğrencilerden gördükleri bu etkinlikleri nasıl bulduklarını, bir dersten daha başka neler beklediklerini yazmalarını istemişlerdir. İlk derste profesör bir konuşma yaparak öğrencilerde “hep birlikte anlayacağız” düşüncesini kazandırmak istemiş ve dersin işleyişi hakkında bilgi vermiştir. Her pazartesi profesör kavramları tanımlamış, hazırlanan soruları da cuma günü tartışmaları ve açıklamaları için ödev olarak öğrencilere dağıtmıştır. Cuma günleri öğrenciler, biri lider olmak üzere 6-7 kişilik dört gruba ayrılmışlar, grup üyeleri ve grup liderlerinin
isimlerinin bulunduğu liste her hafta cuma günü dersten 5-10 dakika önce araştırmacılar tarafından asılmıştır. Öğrenciler derse girer girmez gruplarını oluşturup, o hafta kendilerine verilen problemi tartışmaya başlamış ve her grubun tartışması araştırmacılar tarafından başlarında durularak dinlenmiştir. Öğrenciler soru sorarsa, onlara sorular yöneltilerek doğru yanıta yönlendirilmişlerdir. Dersin ilk 10 dakikasında her grup bir soruyu tartışmış, grup probleme ortak bir çözüm buluncaya ve anlaşıncaya kadar tartışmaya devam etmiş ve bir sunum geliştirmişlerdir. Daha sonra her gruba tahtada çözümünü sunması için 10 dakika süre verilmiş, liderler tartışmayı ve sunumu yönlendirme görevi ile grup üyelerine sorumluluğu dağıtma görevlerini yerine getirmiştir. Ders sonunda her grup üyesi çözümlerden yararlanabilsin diye sınıf ilan tahtasına çözümler asılmıştır.
Towns ve Grant (1997), işbirlikli öğrenmenin öğrencileri alışılmış öğrenme stratejilerinden uzaklaştırıp, anlamlı öğrenme stratejisine yönlendirdiğini ve görüş paylaşımının öğrencilerin iletişim yeteneklerini geliştirdiğini bulmuşlardır. İşbirlikli öğrenme etkinlikleri hakkında öğrenci görüşlerini inceledikleri çalışmalarında iki temel sonuca varmışlardır. Bunlardan birincisi, işbirlikli öğrenme stratejilerinin öğrencileri ezbere öğrenme stratejilerinden anlamlı öğrenme stratejilerine yönelttiği, kavramsal anlamayı artırdığıdır. İkincisi ise, öğrenciler arasındaki etkileşimi ve kişiler arası iletişim becerilerini geliştirdiğidir. Öğrenciler, işbirlikli öğrenmenin malzemeyi anlamalarına, üzerinde düşünmelerine, sınıf için hazırlamalarına ve kavramları bir araya getirmelerine yardımcı olduğuna inanmaktadırlar. İşbirlikli öğrenme, öğrencileri derste işlenen kavramlar hakkında düşünüp taşınmaya ve yeniden tanımlamaya, kavramları bütünleştirmeye, çalışmaya yönlendirmektedir. Grup amaçlarına ulaşmak için öğrenciler birbirleriyle etkili bir biçimde etkileşimde ve iletişimde (görüşleri, düşünceleri ve sunumları paylaşmak, bir çözümde ortak karara varmak ve bir sunum geliştirmek gibi) bulunmak zorundadır. İşbirlikli öğrenme etkinlikleri, öğrencilere düşüncelerini paylaşma ve akranlarına öğretme fırsatı vermektedir.
Towns ve Grant (1997), öğrencilerinin bir dönem boyunca işbirlikli öğrenme tekniklerini kullanmalarına karşın bazı öğrencilerin kendi bireysel
başarımları üzerine odaklanmaktan vazgeçmediklerini ve bu nedenle daha bireysel ve etkileşimsiz bir ruh hali içinde olduklarını belirtmektedirler. Ayrıca, bazı öğrencilerin diğer öğrencilere göre düşüncelerini daha fazla dile getirdiklerini fark ettiklerini, bu durumu her öğrencinin kişisel yapısına bağladıklarını, aslında bütün grup üyelerini düşüncelerini paylaşmaları için cesaretlendirmiş olduklarını belirtmektedirler.
Lewis, Stern ve Linn (1993) tarafından yapılan çalışmada da, termodinamiğin ikinci yasası ve entropi konularına odaklanılmamış olmakla birlikte, termodinamik dersinde gerçekleştirilmiş olması ve işbirlikli öğrenme yönteminin kullanılmış olması nedeniyle önemli bulunmuş ve değinilmesine gerek görülmüştür.
Araştırıcılar, ısı ve sıcaklık gibi temel termodinamik kavramların öğretiminde bilgisayar benzeşimleri kullandıkları çalışmalarını yaşları 12-14 arasında değişen 8. sınıf öğrencileri ile yapmışlar ve 11 hafta süren çalışmalarında 12-13 benzeşim deneyi kullanmışlardır. Her iki öğrenciye bir bilgisayar düşecek şekilde, öğrencileri dörder kişilik işbirlikli öğrenme grupları ile çalıştırmışlardır. Her bir grupta öğrencilere temel araştırmacı, deney koordinatörü, tahmin koordinatörü ve planlama koordinatörü olarak görevler verilmiş, gruptakilerin hepsi sırayla bütün görevleri yapmıştır. Öğrenciler deneyleri planlamış, sonuçları göstermesi için bilgisayar kullanmış, verileri analiz etmiş, beklenmeyen veya ters çıkan sonuçları tartışmışlardır. Çalışmalar video kamerayla kaydedilmiş, böylece öğrencilerin anlayıp anlamadığı, etkinliklere katılıp katılmadığı değerlendirilmiş, ayrıca öğrencilerin kullandıkları elektronik laboratuvar defterleri de analiz edilmiştir. Öğrencilerinin gelişimlerini ön ve son ölçüm yaparak, gerekli gördükleri öğrencilerle de görüşmeler gerçekleştirerek izlemişlerdir. Yönelttikleri başarı ölçeğinin konu ile ilgili sorular ve ısı enerjisi ile sıcaklık arasındaki farkla ilgili bir kompozisyon sorusu içerdiğini belirtmektedirler. Çalışmaları sonucunda, öğrencilerin anlamalarının geliştiğini bulmuşlardır. Öğrencilerin başarılarında ve derse olan ilgilerinde artma görüldüğü not edilmektedir. Çalışmalarının diğer deneysel çalışmalardan farkı, uygulamada kontrol grubunun bulunmamasıdır; sadece inceledikleri öğrencilerin kavramsal gelişimini değerlendirmişlerdir.
2.4. İşbirlikli Öğrenme Yönteminin Kullanıldığı