Determination of middle school students’ mental models about science through mind maps

Abstract

Mind maps that contain visual and verbal elements can be thought of as an effective graphical tool that can be used to reveal the existing knowledge, opinions and perceptions of individuals about a concept through mental association. In this study, the aim was to determine the mental models of middle school students related to science by using mind maps in terms of their gender and grade levels. 104 middle school students who were studying at different grade levels participated in the study. The study takes the form of a case study supported by qualitative data. First of all, students were given training on how to make mind maps, and sample implementations were carried out. Later, students were asked to prepare a mind map about the concept of science. Students' mind maps were first scored by experts by taking into consideration the evaluation criteria with regard to mind maps. In the data analysis process, each mind map was examined by using a descriptive analysis technique, while the frequency and percent values of the most common expressions were calculated. The results of the analyses revealed that the students’ mind maps scores did not differ significantly in terms of their gender. It was concluded that the fifth grade students' mind map scores were significantly lower than those of other grade students. Thematic analyses showed that students mostly associate science with technology, and offer more examples of natural sciences in mind maps.

Görsel ve sözel öğeler içeren zihin haritaları, zihinsel çağrışım yoluyla bireylerin bir kavrama ilişkin var olan bilgilerini, görüşlerini ve algılarını ortaya çıkarmada kullanılabilecek etkili bir grafiksel araç olarak tanımlanabilir. Bu çalışmada ortaokul öğrencilerinin bilim kavramına ilişkin zihinsel modellerini zihin haritaları yoluyla belirlemek ve cinsiyetlerine, sınıf düzeylerine göre karşılaştırmak amaçlanmıştır. Araştırmaya farklı sınıf düzeylerinde öğrenim görmekte olan 104 ortaokul öğrencisi katılmıştır. Araştırma nitel veriler ile desteklenmiş bir durum çalışmasıdır. Çalışma verilerinin elde edilmesinde öncelikle, öğrencilere zihin haritalarının nasıl yapılacağına ilişkin eğitim verilmiş ve örnek uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Daha sonra ise öğrencilerden bilim kavramının zihinlerinde yapmış olduğu çağrışımlara ilişkin zihin haritası hazırlamaları istenmiştir. Öğrencilerin yapmış oldukları zihin haritaları öncelikle uzmanlar tarafından zihin haritaları değerlendirme kriterleri dikkate alınarak puanlanmıştır. Daha sonra her bir zihin haritası betimsel analiz tekniği kullanılarak incelenmiş, en sık karşılaşılan ifadelerin frekans ve yüzde değerleri hesaplanmıştır. Yapılan analizler sonucunda öğrencilerin zihin haritaları puanlarının cinsiyetlerine göre anlamlı düzeyde farklılaşmadığı belirlenmiş, sınıf düzeyine bağlı olarak yapılan karşılaştırmada ise beşinci sınıf öğrencilerinin zihin haritaları puanlarının anlamlı düzeyde diğer sınıf seviyelerindeki öğrencilerden düşük olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Tematik analizler ise öğrencilerin bilim kavramını en fazla teknoloji ile ilişkilendirdiklerini ve zihin haritalarında daha çok fen bilimlerine ilişkin örnekler sunduklarını göstermiştir.