Examining Strategies Used by Pre-service Science Teachers in Stoichiometry Problems in Terms of Proportional Reasoning

Orantısal akıl yürütmenin doğru sonuca ulaşmayı sağladığı stokiyometri problemleri kimya eğitiminde problem çözmenin en iyi örneklerinden biridir. Kavramsal problem çözmenin önemi ve faydaları göz önüne alınarak, stokiyometri problemlerine ilişkin çözümlerin doğruluğunun yanı sıra nasıl bir yaklaşımla çözüldüğünün de incelenmesi gerekmektedir. Bu amaçla araştırmada nitel araştırma yöntemlerinden bütüncül çoklu durum kullanılmıştır. Çalışmada, 37 fen bilgisi öğretmen adayının stokiyometri problemlerine ilişkin çözümleri (i) tepkimeleri doğru denkleştirilip denkleştirilmediği, (ii) çözümlerin doğruluğu ve (iii) problem çözümünde kullanılan stratejiler olmak üzere üç adımda incelenmiştir. Öğretmen adaylarının yarısından fazlasının tepkimeleri doğru denkleştirdiği ancak denkleştirilmiş tepkimelerdeki katsayıları doğru yorumlayamadığı görülmüştür. Öğretmen adayları algoritmik yaklaşımı orantısal muhakeme stratejilerinden daha fazla kullanmayı tercih etmiştir.  Soruların karmaşıklık düzeyi arttıkça öğretmen adaylarının problemleri doğru çözme ve algoritmik yaklaşımı kullanma oranları azalmıştır. Öğretmen adaylarının stokiyometri problemlerini çözerken tepkimelerdeki katsayıların belirttiği molar oranı tam olarak anlamlandıramadığı, tepkimeye giren maddelerden biri yoğunluk gibi intensif bir birim cinsinden verildiğinde çözüme ulaşamadıkları ve birimleri doğru dönüştüremedikleri gözlemlenmiştir. Öğretmen adayları stokiyometri problemlerini daha önceki derslerinde nasıl çözmeyi öğrenmiş iseler yine aynı şekilde çözmeyi tercih ettikleri düşünülmektedir. Bulgular çerçevesinde, kimyasal tepkime problemlerinden önce katsayıların ne anlama geldiği ile ilgili kavramsal desteğin sağlanması, problem çözümüne orantısal akıl yürütme stratejileri ile başlanarak bu desteğin işlemsel süreç ile pekiştirilmesi önerilmiştir.