An analysis of the relationship between systematic thinking skills and academic achievement of middle school studentsOrtaokul öğrencilerinde sistemik düşünme becerilerileri ile akademik başarı arasındaki ilişkinin incelenmesi

In recent years, complex systems have been encountered in all areas of life. Understanding the processes and components of such complex systems as a whole is increasingly becoming a critical skill. In order to handle such complex systems that we might encounter in daily life, it is essential to develop systematic thinkingskills. Therefore, the purpose of this research is to explore the effect of such systematic thinking skills on performance and concept learning of middle school students while teaching complex concepts and to observe which steps of systematic thinking has been improved. In this study, pretest-posttest nonequivalent control group quasi-experimental design was used. The study was conducted with 8th-grade students who receive education in Istanbul. The control group consisted of 40 students while experimental group had 38 students. Four subject areas are chosen from living beings and energy connections unit in eight-grade level science and technology course for this research, including food chain, photosynthesis, respiration, and cycles (e.g. water, carbon, oxygen, and nitrogen). These subject areas have been taught to the experimental group with activities prepared in regard to systematic thinking hierarchy by the researchers, whereas researchers just used the activities in the textbook with the control group. In order to collect data, both experimental and control groups were given Systematic Thinking Achievement Test as a pre- and post-test. Reliability and validity of the achievement test were evaluated, and accordingly, feedback was received from the experts in this field to attain higher validity. Eventually, Cronbach Alpha value for the achievement test is found around 0.74. This study indicates that activities based on the systematic thinking hierarchy on the topics listed here have relatively more contributions to student success and conceptual learning when compared to those of current science curriculum. The implications of the study provide teachers, researchers and curriculum designers with guidance and suggestions. ÖzetSon yıllarda kompleks sistemlerle hayatın her alanında sıklıkla karşılaşılmaktadır. Bu karmaşık sistemlerin bileşenlerini ve süreçlerini anlayabilme, bir bütün olarak görebilme giderek ihtiyaç duyulan bir beceri haline gelmektedir. Günlük yaşamda karşılaştığımız bu kompleks sistemlerle başa çıkabilmek için sistemik düşünme becerisinin geliştirilmesi gerekmektedir. Bu doğrultuda araştırmanın amacı; ortaokul öğrencilerinde kompleks kavramların öğretimi sırasında sistemik düşünme becerilerinin başarıya etkisini incelemek ve hangi sistemik düşünme basamaklarının geliştiği gözlemlemektir.Araştırmada öntest-sontest kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılmıştır. Bu çalışma İstanbul ilinde eğitim gören 8. Sınıf öğrencileriyle yürütülmüştür. Kontrol grubu 40 öğrenciden oluşurken, deney grubu 38 öğrenciden oluşmuştur.Uygulama için 8. sınıf Canlılar ve Enerji İlişkileri ünitesinde yer alan 4 konu alanı seçilmiştir, bunlar; besin zinciri, fotosentez, solunum ve döngülerdir (su, karbon, oksijen ve azot döngüleri). Belirlenen konular, deney grubunda sistemik düşünme hiyerarşine göre araştırmacılar tarafindan hazırlanmış etkinlikler ile, kontrol grubunda ise ders kitabında bulunan etkinlikler ile öğretim yapılmıştır.Araştırmada verileri toplamak amacıyla deney ve kontrol gruplarına ön-son test olarak Sistemik Düşünme Başarı Testi uygulanmıştır. Başarı testinin geçerlilik ve güvenirlilik çalışmaları yapılmış, bu doğrultuda testin geçerliğinin sağlanması için uzman görüşüne başvurulmuştur. Ayrıca hazırlanan başarı testinin Cronbach Alpha değeri 0.74 olarak bulunmuştur.Araştırmada belirlenen konularda sistemik düşünme hiyerarşisine göre hazırlanan etkinliklerin kullanılarak öğretilmesinin mevcut fen öğretime göre öğrenci başarısını olumlu yönde etkilediği tespit edilmiştir. Ayrıca deney grubu öğrencilerinin büyük bir çoğunluğunun üst düzey sistemik düşünme basamağına ulaştığı belirlenmiştir. Araştırmanın sonucunda öğretmenlere, araştırmacılara ve program hazırlayıcılara önerilerde bulunulmuştur