Determination of Elementary Prospective Teachers’ Perceptions of Some Basic Physics Concepts by Word Association Test

  • Gunay Palic Sadoglu Recep Tayyip Erdogan University
  • Ummu Gulsum Durukan Giresun University

Abstract

The purpose of this study is to determine the perceptions of the elementary prospective teachers about the concepts of force, motion, speed, velocity, acceleration and displacement, which are basic concepts of physics. In this research, which is a qualitative study, the study group constitutes of 35 elementary prospective teachers who successfully completed general physics course. A word association test was used as the data collection tool. In the word association test, elementary prospective teachers were asked to write down the first five words/concepts they thought of regarding the concepts of "force", "motion", "speed", "velocity", "acceleration" and "displacement" in the first stage, in the second stage they have been asked to write the sentences regarding these concepts. A frequency table was formed with the words/concepts that the prospective teachers associated with the key concepts, cutoff points were determined based on these data, and conceptual networks that reflected their perceptions were drawn. Prospective teachers’ sentences for key concepts were analyzed by using content analysis method. The findings showed that the prospective teachers associated the key concepts mostly with the concepts of distance, time, velocity, force, energy, motion, friction, power, car, physics, displacement, acceleration and speed. Additionally, it was observed that a significant part of the sentences formed by the participants was scientifically acceptable, while the participants also formed similar sentences that contained emotional and unscientific expressions.

References

Ayaz, E., Karakaş, H. & Sarıkaya, R. (2016). Sınıf öğretmeni adaylarının nükleer enerji kavramına yönelik düşünceleri: Bağımsız kelime ilişkilendirme örneği. Cumhuriyet Üniversitesi Fen Fakültesi Fen Bilimleri Dergisi, 37, 42-54.
Aydoğan, S., Güneş, B. & Gülçiçek, Ç. (2003). Isı ve sıcaklık konusunda kavram yanılgıları. Gazi Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi. 23(2), 111-124.
Bayraktar, S. (2009). Misconceptions of Turkish pre-service teachers about force and motion. International Journal of Science and Mathematics Education, 7(2), 273-291.
Bahar, M., Johnstone, A.H. & Sutcliffe, R.G. (1999). Investigation of students’ cognitive structure in elementary genetics through word association tests. Journalof Biological Education, 33(3),134-141.
Bahar, M. & Özatlı, N.S. (2003). Kelime iletişim test yöntemi ile lise 1. sınıf öğrencilerinin canlıların temel bileşenleri konusundaki bilişsel yapılarının araştırılması. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 5(2), 75-85.
Borghi, L., DeAmbrosis, A. & Massara, C.I. (1993). Understanding average speed: a study on students aged 11 to 12 years. Physics Education. 28(1), 33-38.
Bradley, J.D. & Mosimege, M.D. (1998). Misconceptions in acids and bases: a comparative study of student teachers with different chemistry backgrounds. South African Journal of Chemistry, 51(3), 137-145.
Clement, J. (1982). Students’ preconceptions in introductory mechanics. American Journal of Physics, 50(1), 66-70.
Creswell, J.W. (2009). Research design: Qualitative, quantitative, and mixed methods approaches. (3rd Ed.). Los Angeles: Sage Publications.
Çepni, S. (1998). Fizik öğretmen adaylarının temel terimlerdeki yanılgılarının akademik başarılarına etkileri. Milli Eğitim Dergisi, 138(1), 26-32.
Çepni, S., Ayas, A., Akdeniz, A.R., Özmen, H., Yiğit, N. & Ayvacı, H.Ş. (2005). Kuramdan Uygulamaya Fen ve Teknoloji Öğretimi (Dördüncü Baskı). Pegem A Yayıncılık, Ankara.
Dall'Alba, G., Walsh, E., Bowden, J., Martin, E., Masters, G., Ramsden, P. & Stephanou, A. (1993). Textbook treatments and students' understanding of acceleration. Journal of research in science teaching, 30(7), 621-635.
Demir, Y., Uzoğlu, M. & Büyükkasap, E. (2012). Fen bilgisi öğretmen adaylarının kuvvet ve hareket ile ilgili belirlenmesinde kullanılan karikatürlerin ve çoktan seçmeli soruların etkililiğinin karşılaştırılması. Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi,1(1), 88-102.
Ekiz, D. (2009). Bilimsel Araştırma Yöntemleri (Geliştirilmiş 2. Baskı), Ankara: Anı Yayıncılık.
Ercan, F., Tasdere, A. & Ercan, N. (2010). Observation of cognitive structure and conceptual changes through word association tests. Journal of Turkish Science Education,7(2), 136-154.
Eryilmaz, A. (2002). Effects of conceptual assignments and conceptual change discussions on students' misconceptions and achievement regarding force and motion. Journal of research in science teaching, 39(10), 1001-1015.
Eryılmaz, A. & Tatlı, A. (2000). ODTÜ öğrencilerinin mekanik konusundaki kavram yanılgıları. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 18, 93-98.
Gilbert, J.K., Watts, D.M. & Osborne, R.J. (1982). Students’ conceptions of ideas in mechanics. Physics Education, 17(2), 62-66.
Gökçek, T. (2009). Durum çalışması değerlendirmelerinin uygulaması. Çeviri: Davey, L. (1991). The application of case study evaluations. Practical Assessment, Research & Evaluation, İlköğretim Online, 8(2), 1-3.
Gussarsky, E. & Gorodetsky, M. (1990). On the concept “chemical equilibrium: The associative framework. Journal of Research in Science Teaching, 27(3), 197-204.
Hovardas, T. & Korfiatis, K.J. (2006). Word associations as a tool for assessing conceptual change in science education. Learning and Instruction,16, 416-432.
Kaya, M.F. & Taşdere, A. (2016).İlkokul türkçe eğitimi için alternatif bir ölçme değerlendirme tekniği: Kelime ilişkilendirme testi, Turkish Studies,International Periodical for the Languages, Literature and History of Turkish or Turkic, 11(9), 803-820.
Kaya, A. (2010). Fen bilgisi öğretmen adaylarının ışık ve atom kavramlarını anlama seviyelerinin tespiti. Erzincan Eğitim Fakültesi Dergisi, 12(1), 15-37.
Kuru, İ. & Güneş, B. (2005). Lise 2. sınıf öğrencilerinin kuvvet konusundaki kavram yanılgıları. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 25(2), 1-17.
Kurt, H. & Ekici, G. (2013a). What is a virus? Prospective biology teachers’ cognitive structure on the concept of virus. International Online Journal of Educational Sciences, 5(3), 736-756.
Kurt, H. & Ekici, G. (2013b). Biyoloji öğretmen adaylarının bağımsız kelime ilişkilendirme testi ve çizme-yazma tekniğiyle “osmoz” kavramı konusundaki bilişsel yapılarının belirlenmesi. Turkish Studies, International Periodical for the Languages, Literature and History of Turkish or Turkic, 8(12), 809-829.
Maloney, D.P. (1984). Rule-governed approaches to physics-Newton’s third law. Physics Education, 19(1), 37-42.
McDermott, L. C. (2001). Oersted medal lecture 2001: “Physics education research – the key to student learning”. American Journal of Physics, 69(11), 1127-1137.
Miles, M.B. & Huberman, A.M. (1994). Qualitative data analysis: an expanded sourcebook (2nd Edition). London: SAGE Publications.
Nuhoğlu, H. (2008). İlköğretim öğrencilerinin hareket ve kuvvet hakkındaki bilgilerinin değerlendirilmesi. İnönü Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 9(16),123-140.
Özata-Yücel, E. & Özkan, M. (2015). Determination of secondary school students’ cognitive structure, and misconception in ecological concepts through word association test. Educational Research and Reviews, 10(5), 660-674.
Özata-Yücel, E. & Özkan, M. (2016). Determining the perceptions of pre-service science teachers regarding environmental problems through word association. International Journal of Learning and Teaching, 8(3), 164-173.
Özata Yücel, E. & Özkan, M. (2014). Fen bilimleri öğretmen adaylarının çevre algılarının kelime ilişkilendirme aracılığıyla belirlenmesi. e-Uluslararası Eğitim Araştırmaları Dergisi, 5(4), 41-56.
Öztuna-Kaplan, A., Yılmazlar, M. & Çorapçıgil, A. (2014). Fizik bölümü 4. sınıf öğrencilerinin mekanik odaklı bilgi düzeyleri ve kavram yanılgılarının incelenmesi. Electronic Turkish Studies, 9(5), 627-642.
Paliç-Şadoğlu, G. (2016). The Cognitive Structures of Turkish Pre-service Teachers in Relation to the Concept of Light. Universal Journal of Educational Research, 4(9), 2181-2190.
Rosenblatt, R., Sayre, E.C. & Heckler, A.F. (2008). Toward a comprehensive picture of student understanding of force, velocity and acceleration. In Proceedings of the 2008 Physics Education Research Conference. Melville, New York: AIP Conference Proceedings, Vol. 1064, No.1, pp. 183-186.
Rosenblatt, R. & Heckler, A. F. (2011). Systematic study of student understanding of the relationships between the directions of force, velocity, and acceleration in one dimension. Physical Review Special Topics-Physics Education Research, 7(2), 1-20.
Rosenquist, M.L. & McDermott, L.C. (1987). A conceptual approach to teaching mechanics. American Journal of Physics, 55, 407-415.
Sato, M. & James, P. (1999). "Nature" and "Environment" as perceived by university students and their supervisors. International Journal of Environmental Education and Information, 18(2), 165-172.
Töman, U. & Odabaşı-Çimer, S. (2011). Enerji kavramının farklı öğrenim seviyelerinde öğrenilme durumunun araştırılması. Bayburt Eğitim Fakültesi Dergisi, 6(1-2), 31-43.
Töman, U., Karataş, F.Ö. & Odabaşı-Çimer, S. (2013). Enerji ve enerji ile ilişkili kavram yanılgılarının belirlenmesine yönelik standart bir testin geliştirilmesi süreci ve uygulanması. Bayburt Eğitim Fakültesi Dergisi, 8(1), 116-134.
Trumper, R. & Gorsky, P. (1996). A cross-college age study about physics students’ conceptions of force in pre-service training for high school teachers. Physics Education, 31(4), 227-236.
Turgut, Ü., Gürbüz, F. & Turgut, G. (2011). Lise 2. sınıf öğrencilerinin “kuvvet ve hareket” konusundaki kavram yanılgılarının araştırılması. 2nd International Conference on New Trends in Education and Their Implications. 27-29 April 2011, Antalya.
Yağbasan, R. & Gülçiçek, A. (2003). Fen öğretiminde kavram yanılgılarının karakteristiklerinin tanımlanması. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 13(13), 102-120.
Yıldız, A. & Büyükkasap, E. (2006). Fizik öğrencilerinin, kuvvet ve hareket konusundaki kavram yanılgıları ve öğretim elemanlarının bu konudaki tahminleri. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 30, 268-277.
Yıldız, A., Büyükkasap, E., Erkol, M. & Dikel, S. (2007). Fen bilgisi öğrencilerinin, hız, sabit hız, sürat ve yer değiştirme kavramlarını anlama düzeyleri. Erzincan Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 9(2), 1-12.
Yıldız, A., Büyükkasap, E. & Günel, M. (2011). Öğretmen adaylarının dairesel hareketi anlama düzeyleri. Journal of Qafqaz University: Philology and Pedagogy, 32, 97-103.
Yıldız, A. (2014). Öğretmen adaylarının “C=3.10⁸ m/s” sabitiyle ilgili görüşleri. The Journal of Academic Social Science Studies, 28, 13-21.
Yıldız, A. (2017). Sürat ve hız niceliklerinin ÖSS matematik sorularında kullanılan anlamlarının tartışılması. Qualitative Studies (NWSAQS), 12(3),25-30.
Yıldırım, A. & Şimşek, H. (2011). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Ankara: Seçkin Yayıncılık.
Yıldız, E. (2008). 5E modelinin kullanıldığı kavramsal değişime dayalı öğretimde üst bilişin etkileri: 7. sınıf kuvvet ve hareket ünitesine yönelik bir uygulama. Yayınlanmamış Doktora Tezi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir.
Yin, R.K. (1994). Case study research: Design and methods. Thousand Oaks: Sage Publications.
Published
2018-05-29
How to Cite
PALIC SADOGLU, Gunay; DURUKAN, Ummu Gulsum. Determination of Elementary Prospective Teachers’ Perceptions of Some Basic Physics Concepts by Word Association Test. European Journal of Physics Education, [S.l.], v. 8, n. 2, may 2018. ISSN 1309-7202. Available at: <http://eu-journal.org/index.php/EJPE/article/view/163>. Date accessed: 19 dec. 2018. doi: https://doi.org/10.20308/ejpe.v8i2.163.
Section
Articles