Kimya öğrencilerinin nanobilim ve nanoteknoloji konularındaki bilgi düzeyleri

Faik Özgür Karataş; Nazlı Ülker

doi:10.36681/

Authors

Faik Özgür Karataş Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fatih Eğitim Fakültesi, Trabzon-TÜRKİYE
Nazlı Ülker Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Kahramanmaraş-TÜRKİYE

DOI:

https://doi.org/10.36681/

Keywords:

Kimya, Kimya Öğretmenliği, Nanobilim, Nanoteknoloji, Kimya Bilgisi

Abstract

Önümüzdeki yirmi yıl içerisinde nanoteknolojiye dayalı iş ve yaşam tarzının hayatımızda köklü değişikliklere yol açacağı ön görülmektedir. Buna bağlı olarak eğitim sistemimizde de nanobilim ve nanoteknolojinin daha fazla yer alacağı tahmin edilmektedir. Eğitim sisteminde yer alan öğrencilerin nanobilim ve nanoteknoloji hakkında bilgilerinin ortaya çıkarılması, bahsedilen konuların eğitim sistemimize dâhil edileceği süreçte önemli ve öncelikli adımlardan birini teşkil etmektedir. Bu sürece yönelik olarak, Eğitim Fakültesi Kimya Öğretmenliği programı ve Fen Fakültesi Kimya bölümü öğrencilerinin nanobilim ve nanoteknoloji hakkında bilgi seviyelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu çalışma 2011–2012 akademik yılında Doğu Karadeniz’de yer alan köklü bir üniversitenin Fen Fakültesi Kimya Bölümünde ve Eğitim Fakültesi Kimya Öğretmenliği programında öğrenim gören toplam 53 öğrenci ile yürütülmüştür. Katılımcılara, 11 açık-uçlu sorudan oluşan bir anket uygulanarak nanobilim ve nanoteknoloji konusu ile ilgili anlamaları ve kimya bilgilerini nanoteknoloji konularına transfer etme düzeyleri araştırılmıştır. Anketten elde edilen ham veriler anlama seviyelerini ortaya çıkaracak şekilde kategorilere ayrılarak analiz edilmiştir. Elde edilen bulgulara dayalı olarak, Fen Fakültesi Kimya Bölümüne devam eden öğrenciler biraz daha iyi olmakla birlikte, her iki programdaki öğrencilerin nanobilim ve nanoteknoloji ve ilgili kavramları anlama seviyelerinin oldukça düşük olduğu ve sahip oldukları kimya bilgilerini nanoteknoloji konularına yeterince transfer edemedikleri belirlenmiştir. Dolayısıyla hızla gelişen bir alan olan nanoteknoloji hakkında, nano seviyedeki parçacıklar arası ilişikleri irdeleyen bir alan olan kimyada öğrenim gören lisans öğrencilerin dahi çok fazla bilgisinin olmadığı ve eğitim sistemimizin gelişmekte olan bu alana göre kendisini yeterince güncelleyemediği görülmüştür.
Nanobilim ve nanoteknolojiye yönelik derslerin programlara zorunlu olarak girmesi zor olacağı için, bu
alanla ilgili kavramlara temel kimya konuları ve ilgili dersler çerçevesinde atıflarda bulunulmalıdır.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Abraham, M. R., Williamson, V. M., & Westbrook, S. L. (1994). A cross-age study of the understanding of five chemistry concepts. Journal of Research in Science Teaching, 31(2), 147-165

Acar, B. & Tarhan, L. (2008). Effects of cooperative learning on students’ understanding of metallic bonding. Research in Science Education, 38 (4), 401–420.

Ayas, A., Özmen, H., & Çalik, M. (2010). Students’ conceptions of particulate nature of matter at secondary and tertiary level. International Journal of Science and Mathematics Education, 8, 165-184.

Bodner, G. (1986). Constructivism: A theory of knowledge. Journal of Chemical Education, 63, 873–878.

Bjork, R. A., & Richardson-Klavehn, A. (1989). On the puzzling relationship between environmental context and human memory. C. Izawa (Ed.), Current issues in cognitive processes: The Tulane Flowerree Symposium on Cognition (pp. 313-344). New Jersey: Erlbaum.

Bowman, D. M., & Hodge, G. A. (2007). Nanotechnology and public interest dialogue: Some international observations. Bulletin of Science Technology Society, 27, 118-132.

Bransford, J. D., Brown, A. L., & Cocking, R. R. (Eds.). (2004). How people learn (Extended Edition). Washington, DC: National Academy Press.

Coll, R. K. & Treagust, D. F. (2002). Exploring tertiary students’ understanding of covalent bonding. Research in Science and Technological Education, 20 (2), 241–267.

Creswell, J. W. (2003). Research design: Qualitative, quantitative, and mixed methods approaches, 2nd edition. Thousand Oaks, CA: SAGE Publications.

Daly, S., Hutchinson, K. & Bryan, L. (2007). Incorporating nanoscale science and engineering concepts into middle and high school curricula. The Annual Conference of the American Society for Engineering Education Bildiriler CD’si, 24-27 Haziran, Honolulu, HI.

Foley, E. T. & Hersam, M. C. (2006). Assessing the need for nanotechnology education reform in the United States. Nanotechnology Law & Business, 3 (4), 467-484.

Haidar, A. H. & Abraham, M. R. (1991). A Comparison of applied and theoretical knowledge of concepts based on the particulate nature of matter. Journal of Research in Science Teaching, 28, 919-938.

Hingant, B. & Albe, V. (2010): Nanosciences and nanotechnologies learning and teaching in secondary education: A review of literature. Studies in Science Education, 46 (2), 121- 152.

Hutchinson, K. (2007). Secondary students’ interests in nanoscale science and engineering concepts and phenomena. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi. Purdue Üniversitesi, West Lafayette, IN.

Hutchinson, K., Bodner, G. ve Bryan, L. (2011). Middle-and High-School Students’ Interest in Nanoscale Science and Engineering Topics and Phenomena. Journal of Pre-College Engineering Education Research, 1 (1), 30-39.

Karataş, F. O. & Bodner, G. M. (2009). Toward a technologically literate society: Elementary school teachers’ views of the nature of engineering, 116th Annual ASEE conference and Exposition, Haziran 14-17, 2009, Austin, TX.

Karataş, F. Ö., Ünal, S., Durland, G. & Bodner, G. M. (2013). What do we know about students' beliefs? Changes in students' conceptions of the particulate nature of matter from pre-instruction to college. G. Tsaparlis & H. Sevian (Eds.), Concepts of Matter in Science Education. Netherlads: Springer.

Katz, E., Shipway, A. N., & Willner, I. (2004). Chemically Functionalized Metal Nanoparticles: Synthesis, Properties and Applications. L. M., Liz-Marzan. & P. V., Kamat. Nanoscale Materials, NY: Kluwer Academic Publishers.

Laherto, A. (2010). An analysis of the educational significance of nanoscience and nanotechnology in scientific and technological literacy. Science Education International. 21(3), 160-175.

Light, G., Swarat, S., Park, E. J., Drane, D., Tevaarwerk, E. & Mason, T. (2007). Understanding undergraduate students’ conceptions of a core nanoscience concept: Size and scale, 1st International Conference on Research in Engineering Education, 22 – 24 Haziran, 2007, Honolulu, HI.

Liz-Marzan, L. M. & Kamat, P. V. (2004). Nanoscale Materials, NY: Kluwer Academic Publishers.

Novick, S. & Nussbaum, J. (1981). Pupils’ understanding of particulate nature matter: A cross-age study. Science Education, 65, 187–196.

Özdoğan, E., Demir, A. & Seventekin, N. (2006). Nanoteknoloji ve Tekstil Uygulamaları. Tekstil ve Konfeksiyon, 16 (3), 159-168.

Özmen, H. (2004). Some students‘ misconceptions in chemistry: A literature review of chemical bonding. Journal of Science Education and Technology, 13 (2), 147–159.

Özmen, H., Ayas, A. & Coştu, B. (2002). Determination of the science student teachers’ understanding level and misunderstandings about the particulate nature of the matter. Educational Sciences: Theory & Practice, 2, 506-529. Papageorgiou, G., & Johnson, P. (2005). Do particle ideas help or hinder pupils’ understanding of phenomena? International Journal of Science Education, 27, 1299 - 1317.

Patton, M. Q. (2002). Qualitative research & evaluation methods (3rd ed.). California: Sage Publication

Ratner, M. & Ratner, D. (2003). Nanotechnology: A gentle introduction to the next big idea. New Jersey: Prentice Hall PTR.

Roco, M. & Bainbridge, W. (2003) Societal Implications of Nanoscience and Nanotechnology. Dordrecht: Kluwer. Sandhu, A. (2006). Who Invited Nano? Nature Nanotechnology, 1 (2), 87.

Stevens, S. Y., Sutherland, L., Schank, P., & Krajcik, J. (2007). The big ideas of nanoscience. http://hice.org/projects/nano/index.html, 23 Kasım 2008 tarihinde erişilmiştir.

Stevens, S., Sutherland, L., & Krajcik, J. (2009). The big ideas of nanoscale science and engineering: A guide book for secondary teachers. Arlington, VA: National Science Teachers Association Press.

Tessman, J. M. (2009). Students’ Conceptions of Nanoscience Phenomena: The beginning of a Nanoscience concept inventory. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Purdue Universitesi, West Lafayette: IN

URL-1, (2013). Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Nanotechnology.16 Mart 2013 tarihinde erişilmiştir.

URL-2, (2013). Milli Eğitim Bakanlığı (MEB), http://ttkb.meb.gov.tr, 17 Mart 2013 tarihinde erişilmiştir.

Valanides, N. (2000). Primary student teachers’ understanding of the particulate nature of matter and its transformations during dissolving. Chemistry Education: Research and Practice in Europe, 1, 249–262.

Wansom, S., Mason, T. O., Hersam, M. C., Drane, D., Light, G., Cormia, R., Stevens, S., Bodner, G. M. (2009). A Rubric for Post-Secondary Degree Programs in Nanoscience and Nanotechnology. International Journal of Engineering Education. 25 (3), 615-627.

Whitesides, G. M. (2005). Nanoscience, Nanotechnology, and Chemistry. Small, 1(2), 172-179.