|  e-ISSN: 2147-5156

Original article | Turkish Journal of Teacher Education 2015, Vol. 4(2) 101-125

Design of Technology Assisted Material Which Can Be Used in Problem Solving Process: Example of Force and Motion

Seyhan Eryilmaz Toksoy, Ali Riza Akdeniz

pp. 101 - 125   |  Manu. Number: tujted.2015.006

Published online: December 31, 2015  |   Number of Views: 37  |  Number of Download: 923


Abstract

Problem solving is often seen as a component of evaluation, but it is also a learning area.  An indicator of this situation is using pre-post test that place to problem solving while researching the effects of implementation of different teaching methods on achievement. Problem solving is an individual process; each student can solve the problem by using different problem-solving steps and also may have difficulty in performing in these steps. It is known that teachers cannot help each student during problem solving process at the same time in current learning environment. In this process, students should be supported without affecting their own problem-solving strategies. Not only students should be allowed to create their own problem-solving strategies but also they should be ensured to reach needed support.  In this study it is aimed to determine the assistances that should be in a material that students can use during problem solving process and to design the technology-assisted problem solving material offers the opportunity to reach these assistances. In the study, problem solving material regarding "Force and Motion" unit in 10th grade physics curriculum is designed by using design phases mentioned in the literature. This material has been used by 11 students and their opinions received after the application of material. At the end of the study the material that students can use without having difficulty in problem solving process was designed. Conclusions that this material provides individual problem-solving environment, accessing information easily, opportunity of solving more problems, presenting different solutions, and drew students ‘attention, contribute to permanent learning by making students active were reached. Students’ recommendations relating to the properties that should be in this material were identified.

Keywords: Individual learning, force and motion, problem solving, design of technology assisted material


How to Cite this Article?

APA 6th edition
Toksoy, S.E. & Akdeniz, A.R. (2015). Design of Technology Assisted Material Which Can Be Used in Problem Solving Process: Example of Force and Motion . Turkish Journal of Teacher Education, 4(2), 101-125.

Harvard
Toksoy, S. and Akdeniz, A. (2015). Design of Technology Assisted Material Which Can Be Used in Problem Solving Process: Example of Force and Motion . Turkish Journal of Teacher Education, 4(2), pp. 101-125.

Chicago 16th edition
Toksoy, Seyhan Eryilmaz and Ali Riza Akdeniz (2015). "Design of Technology Assisted Material Which Can Be Used in Problem Solving Process: Example of Force and Motion ". Turkish Journal of Teacher Education 4 (2):101-125.

References

    Akdeniz, A.R., Yiğit, N. ve Kurt. Ş. (2002). Yeni fen bilgisi öğretim programı ile ilgili öğretmenlerin düşünceleri. http://old.fedu.metu.edu.tr/ufbmek 5/b_kitabi/PDF/Fen/ Bildiri/t93d.pdf adresinden 12 Mayıs 2013 tarihinde edinilmiştir.

    Akpınar, Y. (2005). Bilgisayar destekli eğitimde uygulamalar (2. Baskı). Ankara: Anı Yayıncılık.

    Aktaş, V. (2012). Her yönüyle C# 4.0. İstanbul: Kodlab Yayıncılık.

    Aktepe, V. (2011). Sınıf öğretmenlerinin derslerinde bilgisayarı kullanımlarına ilişkin görüşleri.  Ahi Evran Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 12(3), 75-92.

    Algan, S. (2003). Her yönüyle C#. İstanbul: Pusula Yayıncılık.

    Arıcı, N. ve Dalkılıç, E. (2006).  Animasyonların bilgisayar destekli öğretime katkısı: bir uygulama örneği. Kastamonu Eğitim Dergisi, 14(2),  421-430.

    Arslan, Ç. (2002). İlköğretim yedinci ve sekizinci sınıf öğrencilerinin problem çözme stratejilerini kullanabilme düzeyleri üzerine bir çalışma. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Uludağ Üniversitesi, Bursa.

    Arslan, B. (2003). Bilgisayar destekli eğitime tabii tutulan ortaöğretim öğrencileriyle bu süreçte eğitici olarak rol alan öğretmenlerin BDE’e görüşleri. The Turkish Journal of Educational Technology, 2(4),  67-75.

    Avramiotis, S. and Tsaparlis, G. (2013). Using computer simulations in chemistry problem solving. Chemistry Education Research and Practice. 14, 297-311.

    Aydede, M. N., Kesercioğlu, T. and Arabacıoğlu, S. (2010). Students’ opinions regarding the usage of computer technologies in constructivist learning. International Journal of Human Sciences, 7(1), 1113-1123.

    Azevedo, R. and Hadwin, A.F.(2005). Scaffolding self regulated learning and metacognition: Implications for the design of computer based scaffolds. Instructional Science, 33, 367-379.

    Babakhani, N. (2011). The effect of teaching the cognitive and meta cognitive strategies (self instruction procedure) on verbal math problem solving performance of primary school students with verbal problem solving difficulties. Procedia Social and Behavioral Sciences, 15, 563-570.

    Bağcı, N., Gülçiçek, Ç. ve Moğol,S. (2004). Fizik konularının öğretiminde alternatif çözümlerin öğrenci başarısına etkisi. Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 16(1), 49-59.

    Beal, C.R. and Stevens, R.H. (2011). Improving students' problem solving in a web based chemistry simulation through embedded metacognitive messages. Technology, Instruction, Cognition and Learning,  8(3), 255-271.

    Bozan, M., Küçüközer, H. ve Işıldak, R.S. (2008). İlköğretim 7. sınıf öğrencilerinin basınç ünitesi hakkında tutumları ve onların üst bilişsel problem çözme becerileri. e-Journal of New World Sciences Academy Social Sciences, 3(2),  161-174.

    Chang, K.E., Sung, Y.T. and Lin, S.F. (2006). Computer assisted learning for mathematical problem solving. Computers & Education, 46, 140-151.

    Clement, J. (2000). Analysis of clinical interviews: foundations and model viability.  In Lesh, R. and Kelly, A. (Ed.), Handbook of research methodologies for science and mathematics education (p. 341-385).  Hillsdale, NJ:  Lawrence Erlbaum.

    Crisostomo, A. (2010). Students’ conceptual understanding and problem solving difficulties in physics using a concept based problem solving strategy. The International Journal of Learning, 17(6), 165-174.

    Çalışkan, S. (2007). Problem çözme stratejileri öğretiminin fizik başarısı, tutumu, öz yeterliği üzerindeki etkileri ve strateji kullanımı. Yayımlanmamış doktora tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir.

    Çalışkan, S. (2002). Uzaktan eğitim web sitelerinde animasyon kullanımı.  http://aof20. anadolu.edu.tr/bildiriler/Sabahattin_Caliskan.doc adresinden 5 Ocak 2014 tarihinde edinilmiştir.

    Çiftçi, S., Taşkaya, S. M. ve Alemdar, M. (2013). Sınıf öğretmenlerinin FATİH projesine İlişkin görüşleri. İlköğretim Online, 12(1), 227‐240.

    Daşdemir, İ. (2013).  Animasyon kullanımının öğrencilerin akademik başarılarına, öğrenilen bilgilerin kalıcılığına ve bilimsel süreç becerilerine etkisi. [Özel sayı]  Kastamonu Eğitim Dergisi, 21(4), 1287-1304.

    Daşdemir, İ. ve Doymuş, K. (2012a). 8. Sınıf kuvvet ve hareket ünitesinde animasyon kullanımının öğrencilerin akademik başarılarına, öğrenilen bilgilerin kalıcılığına ve bilimsel süreç becerilerine etkisi. Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi, 1(1), 77-87.

    Daşdemir, İ. ve Doymuş, K. (2012b). Fen ve teknoloji dersinde animasyon kullanımının öğrencilerin akademik başarılarına, öğrenilen bilgilerin kalıcılığına ve bilimsel süreç becerilerine etkisi. Pegem Eğitim ve Öğretim Dergisi, 2(3), 33-42.

    Demirci, N. (2003).  Bilgisayarla etkili öğretme stratejileri ve fizik öğretimi (1.Baskı). Ankara: Nobel Yayıncılık.

    Demirci, N. (2004). Web tabanlı fizik programı kullanarak öğrencilerin kuvvet ve hareket konularındaki başarı ve kavram yanılgıları üzerine bir çalışma. Eğitim ve Bilim, 29(131),61-69.

    Fouche, J. (2013). Rethinking failure, Science Teacher, 80(8).  45-49.

    Gelişken, U. (2010).  Adobe flash CS5/5.5 ActionScript 3.0. İstanbul: Kodlab Yayıncılık.

    Gök, T. (2006). Fizik eğitiminde işbirlikli öğrenme gruplarında problem çözme stratejilerinin öğrenci başarısına, başarı güdüsü ve tutumu üzerindeki etkileri. Yayımlanmamış doktora tezi. Dokuz Eylül Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İzmir.

    Gök, T. (2010), A new approach: Computer assisted problem solving systems. Asia Pacific Forum on Science Learning and Teaching, 11(2), 1-22.

    Gök, T. (2012). Real time assesment of problem solving of physics students using computer based technology. Hacettepe Eğitim Fakültesi Dergisi, 43, 210-221.

    Gökkurt, B. ve Soylu, Y. (2013). Öğrencilerin problem çözme sürecinde anlam bilgisini kullanma düzeyleri. Kastamonu Eğitim Dergisi, 21(2), 469-488.

    Gül, Ş. ve Yeşilyurt, S. (2011). Yapılandırmacı öğrenme yaklaşımına dayalı bilgisayar destekli öğretimin öğrencilerin tutumları ve başarıları üzerine etkisi, Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 5(1), 94-115.

    Gündüz Bahadır, E. B. (2012).  Animasyon tekniği ve 5 E öğrenme modelinin 8. Sınıf “yaşamımızdaki elektrik” ünitesinin işlenmesinde akademik başarı, tutum ve eleştirel düşünebilme yeteneklerine etkisinin araştırılması. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Atatürk Üniversitesi, Erzurum.

    Gündüz, Ş. (2008). Fizik problemlerini çözme performansının teşhise yönelik değerlendirilmesinde bir model geliştirilmesi. Yayımlanmamış doktora tezi, Marmara Üniversitesi, İstanbul.

    Güneş, F. (2012). Eğitimde sesli düşünme. Akademik Araştırmalar Dergisi, 14(55), 83-104.

    Gürcan Töre, C. (2007). İlköğretim 6. sınıf öğrencilerinin problem çözme sürecini bilme ve uygulama düzeylerinin araştırılması. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir.

    Güzeller, C. ve Korkmaz, Ö. (2007). Bilgisayar destekli öğretimde bir ders yazılımı değerlendirmesi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 15(1), 155-168.

    Hançer, A.H. ve Yalçın, N. (2009). Fen eğitiminde yapılandırmacı yaklaşıma dayalı bilgisayar destekli öğrenmenin problem çözme becerisine etkisi. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 29(1), 55-72.

    Harskamp, E.G. and Suhre, C.J. (2007). Schoenfeld’s problem solving theory in a student controlled learning environment. Computers & Education, 49, 822-839.

    Hsu, L. and Heller, K. (2005). Computer problem solving coaches, American Institute of Physics Conference Proceedings, 790, 197-201.

    Ilgaz, H. ve Usluel, Y. (2011). Öğretim sürecine BİT entegrasyonu açısından öğretmen yeterlikleri ve mesleki gelişim.  Eğitim Bilimleri ve Uygulama,  10(19), 87-106.

    Jacobse, A.E.  and Harskamp, E.G. (2009).  Student controlled metacognitive training for solving word problems in primary school mathematics. Educational Research and Evaluation,  15(5), 447-463.

    Jonassen, D.H. (2000). Toward a design theory of problem solving. Educational Technology  Research & Development, 48(4), 63-85.

    Kara, Y. (2009). Özel öğretici yazılımın kullanıldığı bilgisayar destekli öğretim yönteminin öğrenci başarısına, kavram yanılgılarına ve tutumlarına etkisi. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 29(3), 651-672.

    Karadeniz Bayrak, B. and Bayram, H. (2010). The effect of computer aided teaching method on the students’ academic achievement in the science and technology course. Procedia Social and Behavioral Sciences, 9, 235–238.

    Karaduman, B. ve Emrahoğlu, N. (2011). “Maddenin tanecikli yapısı” ünitesinin öğretiminde, bilgisayar destekli ve bilgisayar temelli öğretim yöntemlerinin, akademik başarı ve kalıcılığa etkisi.  Kastamonu Eğitim Dergisi, 19(3), 925-938.

    Karal, H. Çebi, A.,Pekşen, M. ve Turgut Y. E. (2010). Sözel problemlerin anlamlandırılması ve çözümünde web tabanlı eğitsel simülasyonların etkisi. Gaziantep Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 9(1), 147-162.

    Karamustafaoğlu, O., Aydın, M. ve Özmen, H. (2005). Bilgisayar destekli fizik etkinliklerinin öğrenci kazanımlarına etkisi: Basit harmonik hareket örneği. The Turkish Online Journal of Educational Technology, 4(4), 67-81.

    Karataş, İ. ve Güven, B. (2003). Problem çözme davranışlarının değerlendirilmesinde kullanılan yöntemler: Klinik mülakatın potansiyeli. İlköğretim Online, 2(2), 2-9.

    Karataş, İ. ve Güven, B. (2004). 8. sınıf öğrencilerinin problem çözme becerilerinin belirlenmesi: Bir özel durum çalışması. Milli Eğitim Dergisi, 163, 1-10.

    Kartal Taşoğlu, A. (2009). Fizik eğitiminde probleme dayalı öğrenmenin öğrencilerin başarılarına, bilimsel süreç becerilerine ve problem çözme tutumlarına etkisi. Yayınlanmamış doktora tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir.

    Keleş, E. (2007). Altıncı sınıf kuvvet ve hareket ünitesine yönelik beyin temelli öğrenmeye dayalı web destekli öğretim materyalinin geliştirilmesi ve etkililiğinin değerlendirilmesi. Yayımlanmamış doktora tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.

    Keller, R. (1998). Teaching problem solving skills. center for teaching and learning, university of north carolina at chapel hill, http://cfe.unc.edu/pdfs/FYC20.pdf  adresinden 18 Mart 2012 tarihinde edinilmiştir.

    Kılıçer, K. (2008). Teknolojik yeniliklerin yayılmasını ve benimsenmesini arttıran etmenler. Anadolu Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 8(2),  209-222.

    Kim, M. C.  and Hannafin, M.J. (2011a). Scaffolding problem solving in technology enhanced learning environments (TELEs): Bridging research and theory with practice. Computers & Education, 56, 403-417.

    Kim, M. C. and Hannafin, M.J. (2011b). Scaffolding 6th graders’ problem solving in technology enhanced science classrooms: A qualitative case study.  Instructional Science, 39(3), 255-282.

    Kozhevnikov,M., Hegarty, M. ve Mayer, R. (1999). Students' use of ımagery in solving qualitative problems in kinematics. http://files.eric.ed.gov/fulltext/ED433239.pdf   adresinden 8 Şubat 2014 tarihinde edinilmiştir.

    Kuzu, A. (2011).  Çoklu ortam uygulamalarının kuramsal temelleri. Ö.Ö. Dursun ve H.F. Odabaşı (Ed.), Çoklu ortam tasarımı içinde (s.1-33). Ankara: PegemA Yayıncılık.

    Lee, K.L., Tan, L. ,Goh, N., Chia, L. and Chin, C. (2000). Science teachers and problem solving in elementary schools in singapore. Research in Science & Technological Education, 18(1), 113-126.

    Liu, L. and Velasquezbryant, N. (2003). An information technology integration system and its life cycle what is missing?. Computers in the Schools, 20(1 2), 91-104.

    McDermott, L.C. and Redish, E.F. (1999).Resource Letter PER 1:Physics Education Research, American Journal of Physics, 67, 755-767.

    MEB.  (2007). Ortaöğretim 10. sınıf fizik dersi öğretim programı. Ankara.

    MEB.  (2013). Ortaöğretim 10. sınıf fizik dersi öğretim programı. Ankara.

    Ogunleye, A.O. (2009). Teachers' and students' perceptions of students' problem solving difficulties in physics: implications for remediation. Journal of College Teaching & Learning, 6(7), 85-90.

    Özmen, H., Demircioğlu, H. and Demircioğlu, G. (2009). The effects of conceptual change texts accompanied with animations on overcoming 11th grade students’ alternative conceptions of chemical bonding. Computers & Education, 52, 681-695.

    Panaoura, A. (2012). Improving problem solving ability in mathematics by using a mathematical model: A computerized approach. Computers in Human Behavior, 28, 2291–2297.

    Pol, H. J. (2009). Computer based instructional support during physics problem solving: A case study for student control. Published Doctoral Thesis, Rıjksuniversiteit Groningen, Netherlands.

    Pol, H.J., Harskamp, E.G., Suhre, C.J. and Goedhart, M.J. (2008). The effect of hints and model answers in a student controlled problem solving program for secondary physics education. Journal of Science Education and Technology, 17(4), 410-425.

    Reimann, P., Kiskmeier Rust, M. and Albert, D. (2013). Problem solving learning environments and assessment: A knowledge space theory approach. Computers & Education, 64, 183-193.

    Soong, B. (2008). Learning through computers: Uncovering students’ thought processes while solving physics problems. Australasian Journal of Educational Technology, 24(5), 592-610.

    Sutherland, L. (2002). Developing problem solving expertise: The impact of instruction in a question analysis strategy. Learning and Instruction, 12, 55-187.

    Tezcan, H. ve Yılmaz, Ü. (2003). Kimya öğretiminde kavramsal bilgisayar animasyonları ile geleneksel anlatım yöntemin başarıya etkileri. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 14(2), 18-32.

    Tezci, E. (2009). Teachers’ effect on ict use in education: the Turkey sample. Procedia Social and Behavioral Sciences, 1, 1285-1294.

    Treffinger, D.J., Selby, E.C. and Isaksen, S.G. (2008). Understanding individual problem solving style: A key to learning and applying creative problem solving.  Learning and Individual Differences, 18, 390-401.

    Uşun, S. (2004). Bilgisayar destekli öğretimin temelleri (2. Baskı). Ankara: Nobel Yayıncılık.

    Uysal, M.P. (2010). Öğretim etkinlikleri kuramı ve BDÖ tasarımına yeni bir dinamik yaklaşım. Ahi Evran Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi,11(2), 75-96.

    Ünsal, Y. ve Moğol, S. (2007).  Fizik eğitiminde problem çözmeyle ilgili yazılı kaynaklar dizini. Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 21,80-88.

    Yazgan, Y. ve Bintaş, J. (2005). İlköğretim dördüncü ve beşinci sınıf öğrencilerinin problem çözme stratejilerini kullanabilme düzeyleri: Bir öğretim deneyi. Hacettepe Üniversitesi Egitim Fakültesi Dergisi, 28, 210-218.

    Yıldırım, A. ve İlhan, N. (2007). Lise öğrencilerinin kimya dersinde öğretilen birimler hakkındaki görüşleri ve deneyimleri. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 27(3), 211-219.

    Yiğit, N. ve Akdeniz, A. R. (2003). Fizik öğretiminde bilgisayar destekli etkinliklerin öğrenci kazanımları üzerine etkisi: Elektrik devreleri örneği. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 23(3) ,99-113.