Fen bilimleri öğretmen adaylarının organik kimya sorularını çözme süreçlerinin göz izleme yöntemi ile incelenmesi

Abstract

Araştırmada fen bilimleri öğretmen adaylarının organik kimya sorularını çözme süreçlerinin göz izleme yöntemi ile ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Araştırmada deneysel olmayan nicel araştırma yöntemleri kullanılmıştır. Görsel ölçüm sonuçları ısı haritaları ve göz sıçrama hareketlerine ait görseller ile desteklenmiştir. Araştırmaya bir devlet üniversitesinin fen bilgisi öğretmenliği lisans programının ikinci, üçüncü ve dördüncü sınıflarında öğrenim gören 51 öğrenci katılmıştır. Veri toplama aracı olarak organik kimya başarı testi, göz izleme cihazı, sesli düşünme protokolleri ve organik kimya kaygı ölçeği kullanılmıştır. Nicel verilerin analizinde SPSS paket programı kullanılmıştır. Göz izleme cihazından elde edilen veriler Gaze Viewer yazılımı kullanılarak incelenmiştir. Bulgular ışığında araştırmanın ilk sonucu organik kimya sorularının çözümünün öğrenciye yüklediği bilişsel yükün düzeyi, karmaşık yapıdaki organik bileşiklerin doğru adlandırılması için görsel dikkat gerektirmesi, aşina olunmayan terimler içermesi ve öncüllerin ve seçeneklerin karmaşıklığı görsel ölçüm sonuçlarında etkilidir. Sonuçlar fen bilimleri öğretmen adaylarının organik kimya sorularını çözme süresince sorulara odaklanma ve ziyaret etme süre ve sayılarının lisans kimya not ortalamalarına, organik kimya kaygı düzeylerine ve sınıf düzeylerine göre farklılaştığını ortaya koymuştur. Ayrıca organik kimya testi puanı yüksek olan katılımcıların daha fazla odaklanma ve ziyaret gerçekleştirdikleri ve organik kimya kaygısı yüksek olan katılımcıların ise daha düşük görsel ölçüm sonuçlarına (ilk odaklanma süresi, odaklanma sayısı ve ortalama ziyaret süresi) sahip oldukları tespit edilmiştir. Öte yandan toplam odaklanma süresinin öğretmen adaylarının organik kimya testi puanları üzerinde anlamlı yordayıcı etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. Gelecekte yapılacak büyük katılımlı çalışmalarda üniversitelerin farklı fakültelerinde öğrenim gören ve organik kimya dersi alan lisans öğrencilerinin organik kimya sorularını çözme davranışlarının göz izleme yöntemi ile karşılaştırmalı olarak araştırılması önerilmektedir.

The aim of the study was to reveal the pre-service science teacher' organic chemistry questions solving processes using the eye-tracking method. The study used non-experimental quantitative research methods. Visual measurement results were supported by images of heat maps and eye splash movements. The study included 51 students studying in the second, third and fourth years of a state university's science education undergraduate program. The organic chemistry achievement test, eye tracking device, think-aloud protocols and organic chemistry anxiety scale were used as data collection tools. Quantitative data were analyzed using the SPSS package program. Data obtained from the eye-tracking device were analyzed using Gaze Viewer software. The first result of the study was that the cognitive load level of organic chemistry questions, the need for visual attention to correctly name the complex organic compound, the fact that the question contained unfamiliar terms, and the complexity of the premises and options were effective in the visual measurement results. The results revealed that visual measurement results differed according to their undergraduate chemistry scores, organic chemistry anxiety levels, and grade levels. Additionally, it was found that participants with higher organic chemistry test scores had more fixation and visits, and participants with higher organic chemistry anxiety had lower visual measurement results (duration of first fixation, number of fixations and average duration of visit). On the other hand, it was determined that total fixation duration had a significant predictive effect on the organic chemistry test scores of pre-service science teachers. It is recommended that future studies with large participation should comparatively investigate the organic chemistry question solving behaviors of undergraduate students taking organic chemistry courses in different faculties of universities using the eye-tracking method.