FEN BİLGİSİ ÖĞRETMEN ADAYLARININ BAZI FEN KONULARINDAKİ MEKANİSTİK AKIL YÜRÜTMELERİNİN KARAKTERİZASYONU

Abstract

Bu çalışma, fen bilgisi öğretmen adaylarının "sıvıların kaldırma kuvveti" (fizik), "kaynama noktası" (kimya) ve "sindirim sistemi" (biyoloji) konularına ilişkin yazılı açıklamalarını inceleyerek mekanistik akıl yürütme becerilerini çok boyutlu bir çerçevede betimlemeyi amaçlamaktadır. Küresel eğitim politikalarının vurguladığı 21. yüzyıl becerileri arasında yer alan "açıklama–akıl yürütme" yeterliği, fen okuryazarlığının temel bileşenlerinden biri olarak kabul edilmektedir. Ancak Türkiye'de, bu becerinin öğretmen adayları bağlamında sistematik biçimde araştırıldığı bir çalışma bulunmamaktadır. Araştırma, Russ ve ark.nın (2008) ortaya koyduğu mekanistik akıl yürütme modelindeki açıklayıcı bileşenler (varlıklar, özellikler, etkinlikler, düzenleniş, başlatma) ile Moreira ve ark.nın (2019) tanımladığı akıl yürütme düzeylerini (betimsel, ilişkisel, basit neden–sonuç, gelişen mekanistik) birlikte kullanarak disiplinlerarası bir analiz sunmaktadır. Çalışma, 2023-2025 akademik yıllarında Fırat Üniversitesi Eğitim Fakültesi Fen Bilgisi Öğretmenliği programına kayıtlı ve araştırmaya gönüllü 2-4. sınıf öğrencilerinden toplanan yazılı metinler üzerinde nitel içerik analizine dayalı kodlama süreciyle yürütülmüştür. Bu kapsamda, (i) adayların her konu için hangi mekanistik bileşenleri kullandığı, (ii) bu bileşenleri hangi akıl yürütme düzeylerinde örgütlediği ve (iii) disiplinler arası benzerlik-farklılık örüntüleri ayrıntılı olarak haritalandırılmıştır. Araştırma bulguları, öğretmen adaylarının açıklamalarında yoğunlukla ilişkisel ve basit neden-sonuç düzeyine takılı kaldığını; özellikle etkinlik ve düzenleniş bileşenlerini içeren gelişen mekanistik açıklamalara sınırlı biçimde yer verdiklerini göstermektedir. Bu durum, adayların fen konularındaki karmaşık nedensel mekanizmaları bütüncül bir bakış açısıyla irdelemekte güçlük yaşadığını, dolayısıyla mekanistik düşünmenin planlı öğretim etkinlikleriyle desteklenmesi gerektiğini ortaya koymaktadır. Çalışmanın sonuçları, (i) öğretmen yetiştirme programlarında açıklama odaklı yazma ve modelleme etkinliklerine yer verilmesi, (ii) karşılıklı - dinamik nedenselliği öne çıkaran disiplinler arası görevler tasarlanması ve (iii) bireyselleştirilmiş geribildirim döngülerinin uygulanması yönünde somut öneriler sunmaktadır. Böylece hem yerel literatürdeki boşluk doldurulmakta hem de fen eğitiminde mekanistik akıl yürütmeyi geliştirmeye yönelik pedagojik tasarımlar için ampirik dayanak sağlanmaktadır. Anahtar Kelimeler: Fen Eğitimi, Mekanistik Akıl Yürütme, Fizik, Kimya, Biyoloji

This study aims to describe the mechanistic reasoning skills of science teacher candidates in a multidimensional framework by examining their written explanations on the topics of "buoyancy" (physics), "boiling point" (chemistry), and "digestive system" (biology). The "explanation–reasoning" competency, which is among the 21st-century skills emphasized by global education policies, is considered one of the fundamental components of science literacy. However, there is no study in Turkey that systematically investigates this competency in the context of teacher candidates. The research presents the explanatory components (entities, properties, activities, organization, initiation) of the mechanistic reasoning model proposed by Russ et all. (2008) and the reasoning levels defined by Moreira et al. (2019) (descriptive, relational, simple cause-effect, developing mechanistic) to present an interdisciplinary analysis. The study was conducted using a qualitative content analysis-based coding process on written texts collected from 2nd to 4th-year students enrolled in the Science Education program at Fırat University's Faculty of Education during the 2023-2025 academic years who volunteered for the research. In this context, (i) which mechanistic components candidates used for each topic, (ii) at which levels of reasoning they organized these components, and (iii) interdisciplinary similarities and differences were mapped in detail. The research findings show that teacher candidates' explanations are predominantly stuck at the relational and simple cause-and-effect level; they only give limited space to developing mechanistic explanations that include activity and organization components. This situation reveals that candidates have difficulty examining complex causal mechanisms in science subjects from a holistic perspective, thus highlighting the need to support mechanistic thinking with planned teaching activities. The results of the study offer concrete recommendations for (i) including explanation-focused writing and modeling activities in teacher training programs, (ii) designing interdisciplinary tasks that emphasize reciprocal-dynamic causality, and (iii) implementing individualized feedback loops. Thus, this study not only fills a gap in the local literature but also provides empirical support for pedagogical designs aimed at developing mechanistic reasoning in science education. Key Words: Science Education, Mechanistic Reasoning, Physics, Chemistry, Biology