International Association of Educators   |  ISSN: 1949-4270   |  e-ISSN: 1949-4289

Original article | Educational Policy Analysis and Strategic Research 2020, Vol. 15(3) 482-501

Students’ Metaphors on Formation of Molecules from Atoms

Engin Meydan

pp. 482 - 501   |  DOI: https://doi.org/10.29329/epasr.2020.270.23   |  Manu. Number: MANU-2006-20-0003.R1

Published online: September 24, 2020  |   Number of Views: 55  |  Number of Download: 232


Abstract

Chemistry as a discipline in general incorporates abstract concepts, which should be visualized through experiment- and application-oriented methods. It is a well-known fact in Turkey that chemistry class offered by simple and traditional methods cannot be understood by students at a satisfactory level. Such chemical subjects as atoms, molecules, and compounds include abstract concepts of this kind. The visualization of these structures is as strenuous as their teaching. Among the most arduous subjects is the teaching of the mechanism by which atoms form molecules, compounds, and many other structures by means of chemical and physical bonds. Students cannot conceptualize and understand such aspects as atom, molecule, compound, and mixture.  This study investigates how associate and bachelor’s degree students in the departments of social and natural sciences metaphorize the formation of molecules from atoms. The metaphors produced by the participating students were classified into eight themes for the purpose of the study.  All the created metaphors incorporate positive connotations. It can be proposed based on the metaphors that the subjects at stake can be metaphorized and thematized for the concretization thereof. Thus, learning becomes more permanent and effective.

Keywords: Atom, Molecule, Students’ Views, Metaphor, Formation of Molecules From Atoms


How to Cite this Article?

APA 6th edition
Meydan, E. (2020). Students’ Metaphors on Formation of Molecules from Atoms . Educational Policy Analysis and Strategic Research, 15(3), 482-501. doi: 10.29329/epasr.2020.270.23

Harvard
Meydan, E. (2020). Students’ Metaphors on Formation of Molecules from Atoms . Educational Policy Analysis and Strategic Research, 15(3), pp. 482-501.

Chicago 16th edition
Meydan, Engin (2020). "Students’ Metaphors on Formation of Molecules from Atoms ". Educational Policy Analysis and Strategic Research 15 (3):482-501. doi:10.29329/epasr.2020.270.23.

References
  1. Aktamış, H., & Dönmez, G. (2016). Ortaokul öğrencilerinin fen bilimleri dersine, bilime, fen bilimleri öğretmenine ve bilim insanına yönelik metaforik algıları. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 35 (1), 7-30. https://doi.org/10.29228/turkishstudies.22998 [Google Scholar] [Crossref] 
  2. Anılan, B., (2017). Fen bilimleri öğretmen adaylarının kimya kavramına ilişkinin metaforik algıları. Eğitimde Nitel Araştırmalar Dergisi, 5 (2), 7-28. https://doi.org/10.15285/maruaebd.280029 [Google Scholar] [Crossref] 
  3. Arık, S., & Benli Özdemir, E., (2016). Fen ve teknoloji öğretmen adaylarının fen laboratuvarına yönelik metaforik algıları. Kastamonu Eğitim Dergisi, 24 (2), 673-688. https://doi.org/10.17522/nefefmed.94931 [Google Scholar] [Crossref] 
  4. Arslan, A., & Zengin, R., (2017). Fen bilgisi öğretmen adaylarının teknoloji kavramına ilişkin algılarının metafor analizi yoluyla incelenmesi. The Journal of Academic Social Science Studies, 55, 23-36. https://doi.org/10.9761/jasss6884 [Google Scholar] [Crossref] 
  5. Atasoy, B , Kadayıfçı, H , Akkuş, H . (2003). Lise 3. siniftaki öğrencilerin kimyasal bağlar konusundaki yanliş kavramalari ve bunlarin giderilmesi üzerine yapilandirmaci yaklaşımın etkisi. Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 1 (1), 61-77.  [Google Scholar]
  6. Ayas, A. & Demirbaş, A., (1997). Turkish secondary students’ conceptions of introductory chemistry concepts. Journal of Chemical Education, 74, 5. https://doi.org/10.1021/ed074p518 [Google Scholar] [Crossref] 
  7. Aygün, M., Durukan, Ü G., Hacıoğlu Y., (2015). Fen bilgisi ve ilköğretim matematik öğretmenliği öğrencilerinin ‘ışık’ kavramıyla ilgili metaforik algıları. Fen Bilimleri Öğretimi Dergisi, 3 (2), 52-64. https://doi.org/10.46778/goputeb.616983 [Google Scholar] [Crossref] 
  8. Ben-Zvi, R., Eylon, B. & Silberstein, J., (1986). Is an atom of copper malleable? Journal of Chemical Education, 63(1), 64-66. https://doi.org/10.1021/ed063p64 [Google Scholar] [Crossref] 
  9. Bıyıklı, C., Başbay, M., & Başbay, A., (2014). Ortaokul ve lise öğrencilerinin bilim kavramına ilişkin metaforları. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 14 (1), 413-437. https://doi.org/10.17240/aibuefd.2014.14.1-5000091520 [Google Scholar] [Crossref] 
  10. Bi̇lge, E , Bahçeci̇, Ş . (2017). Assessing the ways in which the 7th grade students of the secondary school follow the atom and molecule modeling process. Journal of Instructional Technologies and Teacher Education, 6 (1), 21-35. [Google Scholar]
  11. Brook, A., Briggs H., Driver R., (1984). Aspects of secondary students‟ understanding of theparticulate nature of matter. Children’s Learning in Science Project, Centre for Studies in Science and Mathematics Education, University of Leeds. [Google Scholar]
  12. Buyruk, B., & Korkmaz, Ö., (2016). Öğrencilerin fen ve teknolojiye dönük kavramları günlük hayatla ilişkilendirme durumları. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 35 (1), 157-170. [Google Scholar]
  13. Case, J. & Fraser M., (1999). An investigation into chemical engineering students‟ understanding of the mole and the use of concrete activities to promote conceptual change. International Journal of Science Education, 21, 1237-1249. https://doi.org/10.1080/095006999290048 [Google Scholar] [Crossref] 
  14. Coll, R., K., Taylor N., (2002). Mental models in chemistry: Senior chemistry students‟ mental models of chemical bonding. Chemistry Education: Research and Practice in Europe, 3(2), 175-184. https://doi.org/10.1039/b2rp90014a [Google Scholar] [Crossref] 
  15. Creswell, J. W., (2012). Educational research: planning, conducting and evaluating quantitative and qualitative research, New York: Pearson. [Google Scholar]
  16. Çalık, M., Ayas A., (2005). 7-10. Sınıf öğrencilerinin seçilen çözelti kavramıyla ilgili anlamalarının farklı karışımlar üzerinde incelenmesi. Gazi Üniversitesi Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 3(3), 329-349. https://doi.org/10.1501/egifak_0000000369 [Google Scholar] [Crossref] 
  17. Çelik, H., (2016). An Examination of cross-sectional change in student’s metaphorical perceptions towards heat, temperature and energy concepts. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 4, (3), 229-245. https://doi.org/10.18404/ijemst.86044 [Google Scholar] [Crossref] 
  18. Çetin, A., (2016). An analysis of metaphors used by high school students to describe physics, physics lesson and physics teacher. European Journal of Physics Education, 7 (2), 1-20. https://doi.org/10.20308/ejpe.35860 [Google Scholar] [Crossref] 
  19. Çilingir, F., 2014. Türk ve İsveç ortaokul öğrencilerinin “fen” ve “fen bilimleri öğretmeni” kavramlarına yönelik metafor durumlarının karşılaştırılması, Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Samsun. https://doi.org/10.20860/ijoses.351611 [Google Scholar] [Crossref] 
  20. Demirci Güler, M. P., (2012). Sınıf öğretmeni adaylarının fen ve teknoloji dersine ilişkin metaforik tanımlamaları. Elektronik Sosyal Bilimler Dergisi, 11 (41), 53-63. https://doi.org/10.12780/uusbd.75570 [Google Scholar] [Crossref] 
  21. Derman, A., (2014). Lise öğrencilerinin kimya kavramına yönelik metaforik algıları. Electronic Turkish Studies, 9 (5), 749-776. https://doi.org/10.7827/turkishstudies.6738 [Google Scholar] [Crossref] 
  22. Dönmez Usta, N. & Ültay, N., (2015). Okul öncesi öğretmen adaylarının “kimya” metaforlarının karşılaştırılması üzerine bir çalışma. Karadeniz Sosyal Bilimler Dergisi, 7 (02). 1-14. https://doi.org/10.12780/uusbd296 [Google Scholar] [Crossref] 
  23. Ekici, G., (2016). Biyoloji öğretmeni adaylarının mikroskop kavramına ilişkin algılarının belirlenmesi: bir metafor analizi çalışması. Journal of Kirsehir Education Faculty, 17 (1). https://doi.org/10.14582/duzgef.1854 [Google Scholar] [Crossref] 
  24. Ekinci, N., (2018). Metafor ve Mantık. Atatürk Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 57, 159-174. [Google Scholar]
  25. Gödek, Y. & Polat, D., (2017). Fen Eğitiminde Kavram Öğretimi. Fen Bilimleri Öğretimi, Pegem Akademi, (pp. 48-70), Ankara. https://doi.org/10.14527/9786052410660.04 [Google Scholar] [Crossref] 
  26. Gökulu, A., Geban, Ö., (2014). Atom, iyon, molekül ve madde kavramlarının öğrenilmesinde kavramsal değişim metinlerinin etkisi. Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 23, 303-321. https://doi.org/10.14582/duzgef.674 [Google Scholar] [Crossref] 
  27. Griffiths, A. & Preston K., (1992). Grade-12 students‟ misconceptions relating to fundamental characteristics of atoms and molecules. Journal of Research in Science Teaching 29, 611–628. https://doi.org/10.1002/tea.3660290609 [Google Scholar] [Crossref] 
  28. Harrison, A. G., Treagust, D. F., (1999). Learning about atoms, molecules, and chemical bonds: A case study of multiple-model use in grade 11 chemistry. Science Education, 84, 3, 352-381. https://doi.org/10.1002/(sici)1098-237x(200005)84:3<352::aid-sce3>3.0.co;2-j [Google Scholar] [Crossref] 
  29. İyibil, Ü., Sağlam-Arslan, A., (2010). Fizik öğretmen adaylarının yıldız kavramına dair zihinsel modelleri. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 4(2), 25-46. https://doi.org/10.17522/balikesirnef.742602 [Google Scholar] [Crossref] 
  30. Lakoff, G., Johnson, M., (1980). Metaphors we live by. Chicago: University of Chicago Press. [Google Scholar]
  31. Levy, N., T., Mamlok-Naaman R., Hofstein A.,Taber, K. S., (2010). Teaching and learning the concept of chemical bonding. Studies in Science Education, 46(2), 179-207. https://doi.org/10.1080/03057267.2010.504548 [Google Scholar] [Crossref] 
  32. Liu, Y., Owyong, Y. S., Monica (2011). Metaphor, multiplicative meaning and the semiotic  construction of scientific knowledge. Language Sciences, 33, 822–834. https://doi.org/10.1016/j.langsci.2011.02.006 [Google Scholar] [Crossref] 
  33. Mahaffy, P., (2004). The future shape of chemistry educatıon. Chemistry education: Research and Practice, 5, 3, 229-245. [Google Scholar]
  34. Masson, S., Vazquez-Abad J., (2006). Integrating history of science in science education through historical micro world stop promote conceptual change. Journal of Science Education and Technology, 15, 257-268. https://doi.org/10.1007/s10956-006-9012-8 [Google Scholar] [Crossref] 
  35. Minas, R., & Gündoğdu, K., (2013). Ortaokul öğrencilerinin fen ve teknoloji dersine ait bazı kavramlara yönelik metaforik algılarının incelenmesi. Adnan Menderes Üniversitesi Eğitim Fakültesi Eğitim Bilimleri Dergisi, 4 (2), 67-77. https://doi.org/10.21764/maeuefd.393854 [Google Scholar] [Crossref] 
  36. Mirzalar K., F., (2008). Öğrencilerin kimyasal bağ konusundaki kavram yanılgılarına ilişkin literatüre bir bakış II: Moleküller arası bağlar. Milli Eğitim, 178, 279-296. [Google Scholar]
  37. Nakhleh, M., B., (1992). Why some students don’t learn chemistry. Journal of Chemical Education, 69(3), 191-196. https://doi.org/10.1021/ed069p191 [Google Scholar] [Crossref] 
  38. Nakhleh, M. B. & Krajcik, J. S., (1994). Influence of levels of information as presented by different technologies on students' understanding of acid, base, and pH concepts. Journal of Research in Science Teaching, 31(10), 1077–1096. https://doi.org/10.1002/tea.3660311004 [Google Scholar] [Crossref] 
  39. Nakiboğlu, C., Karakoç, Ö., Benlikaya, R., (2002). Öğretmen adaylarının atomun yapısı ile ilgili zihinsel modelleri. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 2(4), 88-98. https://doi.org/10.17240/aibuefd.2014.14.2-5000091531 [Google Scholar] [Crossref] 
  40. Nıebert, K., Marsch, S., Treagust, D. F., (2012). Understanding needs embodiment: A theory-guided reanalysis of the role of metaphors and analogies in understanding science. Science Education,  , 849–877. https://doi.org/10.1002/sce.21026 [Google Scholar] [Crossref] 
  41. Nicoll G., (2001). A report of under graduates bonding misconceptions. International Journalof Science Education, 23(7), 707-730. https://doi.org/10.1080/09500690010025012  [Google Scholar] [Crossref] 
  42. Özmen, H., (2004). Some student misconceptions in chemistry: A literature review of chemical bonding. Journal of Science Education and Technology, 13(2), 147-159.https://doi.org/10.1023/b:jost.0000031255.92943.6d [Google Scholar] [Crossref] 
  43. Özmen, H., Demircioğlu, H., Demircioğlu G., (2009). The effects of conceptual change texts accompanied with animations on overcoming 11th grade students‟ alternative conceptions of chemical bonding. Computers and Education, 52, 681-695. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2008.11.017 [Google Scholar] [Crossref] 
  44. Peterson, R., Treagust, D., F., Garnett, P., (1989). Development and application of a diagnostic instrument to evaluate grade- 11 and -12 students‟ concepts of covalent bonding and structure following a course of an instruction. Journal of Research in Science Teaching, 26, 301-314. https://doi.org/10.1002/tea.3660260404 [Google Scholar] [Crossref] 
  45. Pırasa, N., Paliç Şadoğlu, G., Kuvvet, Z., (2018). Examination of the studies on metaphors in mathematics and science fields in Turkey between 2005-2017. Trakya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 8 (4), 687-702. Doi: 10.24315/trkefd.408484 [Google Scholar]
  46. Saban, A., Ersoy, A., (2017). Eğitimde Nitel Araştırma Desenleri. Ankara, AnıYayınları. [Google Scholar]
  47. Sağlam, M., (1998). İlköğretim 5. sınıf öğrencilerinin temel kimya kavramlarını anlama seviyesi. Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon. [Google Scholar]
  48. Sarıkaya, M., (2007). Kolay sağlanabilir malzemelerle molekül model yapımı. Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 5(3), 513-537. [Google Scholar]
  49. Soysal, D. & Afacan, Ö., (2012). İlköğretim öğrencilerinin “fen ve teknoloji dersi” ve “fen ve teknoloji öğretmeni” kavramlarına yönelik metafor durumları. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 9 (19), 287-306. https://doi.org/10.20860/ijoses.351611 [Google Scholar] [Crossref] 
  50. Sümer, N., (2017). Mitolojik ve dinsel bir sembol olarak ayna. Uluslararası Sosyal Araştırmalar Dergisi, 10, 52. https://doi.org/10.17719/jisr.2017.1986 [Google Scholar] [Crossref] 
  51. Taber, K. S., (1994). Misunderstanding the ionic bond. Education in Chemistry, 31, 100-103. [Google Scholar]
  52. Şahin,, B., (2014). Metodoloji. Bilimsel Araştırma Yöntemleri, Editör: Abdurrahman Tanrıdöğen, 193-247, Anı Yayıncılık, Ankara. [Google Scholar]
  53. Uluay, G. & Doğan, A., (2017). Fen eğitiminde dijital oyun tabanlı öğrenme yaklaşımı. Fen Bilimleri Öğretimi, Pegem Akademi, Ankara. 331-352. https://doi.org/10.14527/9786052410660.16 [Google Scholar] [Crossref] 
  54. Uygur, N., (1962). “İğretileme (Metafor) Problemi”. Felsefe Arşivi: Yayın T. 2014, 125-139. [Google Scholar]
  55. Viera, A. J. & Garrett, J. M. (2005). Understanding inter observer agreement: The kappa statistic. Fam Med, 37 (5), 360-363. [Google Scholar]
  56. Vosniadou, S., (2007). Conceptual change and education. Human Development, 50, 47-54. https://doi.org/10.1159/000097684  [Google Scholar] [Crossref] 
  57. Yadigaroğlu, Y. & Demircioğlu, D., (2017). Fen bilgisi öğretmen adaylarının kimya bilgilerini günlük hayatla ilişkilendirebilme düzeyleri. Ege Eğitim Dergisi, 18 (2), 795-812. https://doi.org/10.12984/egeefd.310426 [Google Scholar] [Crossref] 
  58. Yıldırım, A., Şimşek, H., (2006). Sosyal Bilimlerde Nitel Araştırma Yöntemleri, Seçkin Yayıncılık, Ankara. [Google Scholar]