Yıl 2017, Cilt 11, Sayı 2, Sayfalar 307 - 332 2017-12-18
| | | |

## entrAn Interdisciplinary Study on 8th Grade Middle Grade Students’ Learning Difficulties of Line Graphs in Heat-Temperature Unit8. Sınıf Öğrencilerinin Isı-sıcaklık Ünitesindeki Çizgi Grafiği ile İlgili Zorlukları Üzerine Disiplinlerarası Bir Çalışma

#### Betül TEKEREK [1] , Ümran Betül CEBESOY [2]

##### 165 183

The purpose of this study is to investigate 8th grade middle school students’ knowledge in reading, interpreting, and drawing line graphs in heat-temperature unit. 157 eight graders attending a public school in Ankara, Turkey, voluntarily participated in the study. A test composed of 14 open ended items was administrated to the students after the heat-temperature unit was taught at the beginning of the spring semester in 2013-2014 academic year. Content analysis method was used for data analysis. The findings showed that the students correctly answered slightly more than half of the questions in the test with a mean score of 51.3 out of 100. Based on the findings, we inferred that students encountered difficulties in reading and interpreting graphs provided in the unit of heat and temperature. For instance, students had difficulties in calculation of temperature difference. With this respect, only a small percentage (15%) correctly subtracted negative integers. Moreover, students had difficulties in drawing heating and cooling curves. Overall findings emphasized that we need further research on the integration of the disciplines of science and mathematics.
Bu araştırmanın amacı ortaokul 8. Sınıf öğrencilerinin ısı ve sıcaklık ünitesinde bulunan çizgi grafiklerini okuma, yorumlama ve çizme becerilerini incelemektir. Bu amaçla, 14 sorudan oluşan açık uçlu bir ölçek geliştirilmiş ve bu ölçek, ısı ve sıcaklık ünitesinin işlenmesinin ardından öğrencilere uygulanmıştır. 2013-2014 akademik yarıyılında gerçekleştirilen araştırmaya, Ankara’da bulunan bir devlet ortaokulunda öğrenim görmekte olan 157 sekizinci sınıf öğrencisi katılmıştır. Veriler içerik analizi yöntemi ile çözümlenmiştir. Araştırmanın bulguları, öğrencilerin açık uçlu soruların yarısına doğru cevap verebildiklerini dolayısıyla ısı-sıcaklık konusundaki çizgi grafiklerini okuma ve yorumlamada zorluk yaşadığını ortaya koymaktadır. Ayrıca, öğrencilerin sıcaklık farklarını bulmada zorluk yaşadıkları da saptanmıştır. Örneğin, araştırmaya katılan öğrencilerden %15’i negatif sayılarda çıkarma işlemini doğru yapabilmiştir. Son olarak, öğrencilerin ısınma ve soğuma eğrilerini çizerken zorlandıkları tespit edilmiştir. Bu bağlamda, fen bilimleri ve matematik disiplinlerinin entegrasyonu ile ilgili çalışmaların arttırılmasına yönelik öneriler getirilmiştir.
• Akatugba, A. H., & Wallace, J. (1999). Sociocultural influences on physics students’ use of proportional reasoning in a non-western country. Journal of Research in Science Teaching, 36(3), 305-320.
• Ates, S., & Stevens, J. T. (2003). Teaching line graphs to tenth grade students having different cognitive developmental levels by using two different instructional modules. Research in Science & Technological Education, 21(1), 55-66.
• Avcu, T., & Durmaz, B. (2011- April). Tam sayılarla ilgili işlemlerde ilköğretim düzeyinde yapılan hatalar ve karşılaşılan zorluklar. Paper presented at 2nd International Conference on New Trends in Education and their Implications, Antalya-Turkey.
• Aydin, A., & Altuk, Y. G. (2013). Turkish science student teachers' conceptions on the states of matter. International Education Studies, 6(5), 104-115.
• Aydin, E., & Delice, A. (2007). Experiences of mathematics student teachers in a series of science experiment. Proceedings of the 6th WSEAS International Conference on Education and Educational Technology, 58-63. Retrieved from http://files.eric.ed.gov/fulltext/ED502605.pdf
• Aydogan, S., Gunes, B., & Gulcicek, Ç. (2003). Isı ve sıcaklık konusunda kavram yanılgıları. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 23(2),111-124.
• Basista, B.,& Mathews, S. (2002). Integrated science and mathematics professional development programs. School Science and Mathematics,102(7),359-370.
• Basson, I. (2002). Physics and mathematics as interrelated fields of thought development using acceleration as an example. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology, 33(5), 679-690.
• Beauford, J.E. (2009). The great divide: How mathematics is perceived by students in math and science classrooms. Science Scope, 33(3), 44-48.
• Breiner, J. M., Harkness, S. S., Johnson, C. C., & Koehler, C. M. (2012). What is STEM? A discussion about conceptions of STEM in education and partnerships. School Science and Mathematics, 112(1), 3-11. Doi: 10.1111/j.1949-8594.2011.00109.x
• Butuner, S. Ö. & Uzun, S. (2010). Fen öğretiminde karşılaşılan matematik temelli sıkıntılar: Fen ve teknoloji öğretmenlerinin tecrübelerinden yansımalar. Kuramsal Eğitimbilim,4(2), 262-272.
• Capraro, M. M., Kulm, G., & Capraro, R. M. (2005). Middle grades: Misconceptions in statistical thinking. School Science and Mathematics, 105(4), 165-174.
• Capraro, M. M., Kulm,G., & Capraro, R. M. (2005). Middle grades: Misconceptions in statistical thinking. School Science and Mathematics, 105(4), 165-174.
• Cebesoy, U. B., & Yeniterzi, B. (2014). Investigation of science and technology exam questions in terms of mathematical knowledge. Procedia - Social and Behavioral Science,116, 2711-2716. doi:10.1016/j.sbspro.2014.01.641
• Cebesoy, U. B. & Yeniterzi, B. (2016). Seventh grade students’ mathematical difficulties in force and motion unit. Turkish Journal of Education, 5(1), 18-32. doi: 10.19128/turje.51242v
• Cebesoy, U. B., Yeniterzi, B. & Mehmetlioglu, D. (2016). An example of integrating mathematics to science: Graphs and living organisms. J. Lavonen, K. Juuti, J. Lampiselkä, A. Uitto & K. Hahl (eds.). E-Book Proceedings of the ESERA 2015 Conference: Science Education Research: Engaging learners for a sustainable future. Part 17 (co eds. B. Bungum & P. Nilsson) (pp. 2813-2822), Helsinki, Finland: European Science Education Research Association.
• Costu, B. (2007). Comparison of students’ performance on algorithmic, conceptual and graphical chemistry gas problems. Journal of Science Education and Technology, 16(5), 379-386.
• Demirci, N., & Uyanik, F., (2009). Onuncu sınıf öğrencilerinin grafik anlama ve yorumlamaları ile kinematik başarıları arasındaki ilişki. Necatibey Faculty of Education Electronic Journal of Science and Mathematics Education, 3(2), 22-51.
• Dole, S., & Shield, M. (2008). The capacity of two Australian eighth-grade textbooks for promoting proportional reasoning, Research in Mathematics Education, 10(1), 19-35, doi: 10.1080/14794800801915863
• Fraenkel, J.R., & Wallen, N.E. (2006). How to design and evaluate research in education. New York: McGraw-Hill.
• Frykholm, J., & Glasson, G. (2005). Connecting science and mathematics instruction: Pedagogical context knowledge for teachers. School Science and Mathematics,105(3), 127-141.
• Honey, M., Pearson, G., & Schweingruber, H. (Eds.). (2014). STEM integration in K-12 education: Status, prospects, and an agenda for research. National Academies Press.
• Howe, C., Nune, T., & Brynth, P. (2010). Rational number and proportional reasoning: Using intensive quantities to promote achievement in mathematics and science. International Journal of Science and Mathematics Education, 9, 391- 417.
• Hurley, M. M. (2001). Reviewing integrated science and mathematics: The search for evidence and definitions from new perspectives. School Science and Mathematics, 101(5), 259-268.
• Kıray, S. A., Gok, B., Çaliskan, I., & Kaptan, F. (2008). Perceptions of science and mathematics teachers about the relations between what courses for qualified science mathematics education in elementary schools. In O.Demirel & A.M.Sunbul (Eds.). Further Education in the Balkan Countries 2, (pp. 889-897). Thessaloniki: Balkan Society for Pedagogy and Education
• Kırıkkaya, E. B., & Güllü, D. (2008). İlköğretim Beşinci Sınıf Öğrencilerinin Isı-Sıcaklık ve Buharlaşma-Kaynama Konularındaki Kavram Yanılgıları. İlköğretim Online, 7(1). 15-27
• Kocaoğlu, T., & Yenilmez, K. (2010). Beşinci sınıf öğrencilerinin kesir problemlerinde yaptıkları hatalar ve kavram yanılgıları. Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 14, 71-85.
• Korogu, H, & Yesildere, S., (2004). İlköğretim yedinci sınıf matematik dersi tamsayılar ünitesinde çoklu zeka teorisi tabanlı öğretimin öğrenci başarısına etkisi. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 24(2), 25-41.
• Kurt, K. & Pehlivan, M. (2013). Integrated programs for science and mathematics: Review of related literature. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 1(2), 116-121.
• Lamon, S. J. (2007). Rational numbers and proportional reasoning: Towards a theoretical framework for research. In F. K. Lester (Ed.), Second handbook of research on mathematics teaching and learning (pp. 629-667). Charlotte: Information Age Publishing.
• Luborsky, M. R., & Rubinstein, R. L. (1995). Sampling in qualitative research: Rationale, issues, and methods. Research on aging, 17(1), 89-113.
• Marshall, M. N. (1996). Sampling for qualitative research. Family practice, 13(6), 522-526.
• McBride, J. W., & Silverman, F. L. (1991). Integrating elementary/middle school science and mathematics. School Science and Mathematics, 91(7), 285-292. Doi: 10.1111/j.1949-8594.1991.tb12102.x
• McDermott, L.C., Rosenquist, M.L.& van Zee, E.H. (1987). Student difficulties in connecting graphs and physics: Examples from kinematics. American Journal of Physics, 55(6), 503-513.
• Merriam, S. B. (2009). Qualitative research: A guide to design and implementation (2nd ed.). San Francisco (CA): John Wiley & Sons.
• Miles, M. B., & Huberman, M. (1994). Qualitative Data Analysis: A Sourcebook of New Methods. 2. Beverly Hills, CA: Sage Publications.
• Ministry of National Education [MONE]. (2006). Ilkogretim fen ve teknoloji dersi (6, 7 ve 8.siniflar) ogretim programi. Ankara. Retrieved from http://ttkb.meb.gov.tr
• Ministry of National Education.[MONE]. (2013). Fen bilimleri dersi ogretim programi (3, 4, 5, 6, 7, ve 8. sınıflar). Ankara. Retrieved from http://ttkb.meb.gov.tr
• Offer, J.,& Vasquez-Mireles, S. (2009). Mix it up: Teacher’s beliefs on mixing mathematics and science. School Science and Mathematics,109(3), 146-152.
• Ozgun-Koca, S. A. (2001). The graphing skills of students in mathematics and science education. Retrieved from http://www.gpoaccess.gov/eric/200211/ed464804.pdf.
• Park-Rogers, M. A., Volkmann, M.J., & Abell, S. K. (2007). Science and mathematics: A natural connection. Science and Children, 45(2), 60-61.
• Park-Rogers, M. A., Volkmann, M.J., & Abell, S. K. (2007). Science and mathematics: A natural connection. Science and Children, 45(2), 60-61.
• Ríordáin, M. N., Johnston, J., & Walshe, G. (2016). Making mathematics and science integration happen: key aspects of practice. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology, 47(2), 233-255.
• Ross, J. A., & Hogaboam‐Gray, A. (1998). Integrating mathematics, science, and technology: effects on students. International Journal of Science Education, 20(9), 1119-1135.
• Roth, W. M., & Bowen, G. M. (1999). Complexities of graphical representations during ecology lectures: An analysis rooted in semiotics and hermeneutic phenomenology. Learning and Instruction, 9(3), 235-255.
• Selamet, C. S. (2014). Beşinci sinif öğrencilerinin tablo ve grafik okuma ve yorumlama başari düzeylerinin incelenmesi (Unpublished master thesis). Afyon Kocatepe University, Turkey.
• Sulun, Y., & Kozcu, N. (2005). İlköğretim 8. Sınıf öğrencilerinin lise giriş sınavlarındaki çevre ve populasyon konusuyla ilgili grafik sorularını algılama ve yorumlamalarındaki yanılgıları. Erzincan Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 7(1), 25-33.
• Suter, W. N. (2011). Introduction to educational research: A critical thinking approach. SAGE publications.
• Tortop, T. (2011). 7th-Grade students’ typical errors and possible misconceptions in graphs concept before and after the regular mathematics instruction (Unpublished master thesis). Middle East Technical University, Turkey.
• Varol, F., & Kubanc, Y. (2012). Öğrencilerin dört işlemde yaşadıkları yaygın aritmetik güçlükler. International Periodical For The Languages, Literature and History of Turkish or Turkic, 7(1), 2067-2074.
• Venville, G. J., Wallace, J., Rennie, L. J., & Malone, J. A. (2002). Curriculum integration: Eroding the high ground of science as a school subject? Studies in Science Education, 37, 43-83.
• Yayla, G. & Ozsevgec, T. (2015). Ortaokul öğrencilerinin grafik becerilerinin incelenmesi: Çizgi grafikleri oluşturma ve yorumlama. Kastamonu Eğitim Dergisi, 23(3), 1381-1400.
• Yesilyurt, M. (2006). High school students’ views about heat and temperature concepts, International Journal of Environmental and Science Education, 1(1), 1-24.
• Yıldırım, A. & Şimşek, H. (2008). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Ankara: Seckin Publishing.
• Zolnierczyk, J. (2016). Perspectives of teachers regarding the integration of mathematics and science at the secondary school level (Unpublished master thesis). Queen’s University, Canada.
Konular Sosyal Makaleler Yazar: Betül TEKEREK (Sorumlu Yazar) Yazar: Ümran Betül CEBESOY
 Bibtex @araştırma makalesi { balikesirnef373406, journal = {Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi}, issn = {}, eissn = {1307-6086}, address = {Balıkesir Üniversitesi}, year = {2017}, volume = {11}, pages = {307 - 332}, doi = {10.17522/balikesirnef.373406}, title = {8. Sınıf Öğrencilerinin Isı-sıcaklık Ünitesindeki Çizgi Grafiği ile İlgili Zorlukları Üzerine Disiplinlerarası Bir Çalışma}, key = {cite}, author = {CEBESOY, Ümran Betül and TEKEREK, Betül} } APA TEKEREK, B , CEBESOY, Ü . (2017). 8. Sınıf Öğrencilerinin Isı-sıcaklık Ünitesindeki Çizgi Grafiği ile İlgili Zorlukları Üzerine Disiplinlerarası Bir Çalışma. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 11 (2), 307-332. DOI: 10.17522/balikesirnef.373406 MLA TEKEREK, B , CEBESOY, Ü . "8. Sınıf Öğrencilerinin Isı-sıcaklık Ünitesindeki Çizgi Grafiği ile İlgili Zorlukları Üzerine Disiplinlerarası Bir Çalışma". Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi 11 (2017): 307-332 Chicago TEKEREK, B , CEBESOY, Ü . "8. Sınıf Öğrencilerinin Isı-sıcaklık Ünitesindeki Çizgi Grafiği ile İlgili Zorlukları Üzerine Disiplinlerarası Bir Çalışma". Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi 11 (2017): 307-332 RIS TY - JOUR T1 - 8. Sınıf Öğrencilerinin Isı-sıcaklık Ünitesindeki Çizgi Grafiği ile İlgili Zorlukları Üzerine Disiplinlerarası Bir Çalışma AU - Betül TEKEREK , Ümran Betül CEBESOY Y1 - 2017 PY - 2017 N1 - doi: 10.17522/balikesirnef.373406 DO - 10.17522/balikesirnef.373406 T2 - Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 307 EP - 332 VL - 11 IS - 2 SN - -1307-6086 M3 - doi: 10.17522/balikesirnef.373406 UR - http://dx.doi.org/10.17522/balikesirnef.373406 Y2 - 2017 ER - EndNote %0 Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi 8. Sınıf Öğrencilerinin Isı-sıcaklık Ünitesindeki Çizgi Grafiği ile İlgili Zorlukları Üzerine Disiplinlerarası Bir Çalışma %A Betül TEKEREK , Ümran Betül CEBESOY %T 8. Sınıf Öğrencilerinin Isı-sıcaklık Ünitesindeki Çizgi Grafiği ile İlgili Zorlukları Üzerine Disiplinlerarası Bir Çalışma %D 2017 %J Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi %P -1307-6086 %V 11 %N 2 %R doi: 10.17522/balikesirnef.373406 %U 10.17522/balikesirnef.373406 ISNAD TEKEREK, Betül , CEBESOY, Ümran Betül . "8. Sınıf Öğrencilerinin Isı-sıcaklık Ünitesindeki Çizgi Grafiği ile İlgili Zorlukları Üzerine Disiplinlerarası Bir Çalışma". Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi 11 / 2 (Aralık 2017): 307-332. http://dx.doi.org/10.17522/balikesirnef.373406