Fen Bilgisi Öğretiminde Laboratuvar Kullanımı

Transkript

1 Fen Bilgisi Öğretiminde Laboratuvar Kullanımı Yazar Doç.Dr. Alipaşa AYAS ÜNİTE 7 Amaçlar Bu üniteyi çalıştıktan sonra; fen bilgisi öğretiminde laboratuvar kullanımına yönelik yaklaşımları kavrayabilecek, laboratuvar deneylerinin planlanması, yürütülmesi ve sonuçlandırılması aşamalarındaki işlemleri açıklayıp, uygulayabilecek, deney verilerinin kaydedilmesi, işlenmesi ve rapor edilmesi aşamalarında yapılması gerekenleri açıklayıp, uygulayabilecek, laboratuvar gösteri deneylerini kavrayabilecek, laboratuvarda basit araç-gereçlerden yararlanabilecek, laboratuvarın teknolojik araçlarla bütünleştirilmesini kavrayabileceksiniz. İçindekiler Giriş 101 Fen Bilgisi Öğretiminde Laboratuvar Kullanımına Yönelik Yaklaşımlar 101 Laboratuvar Deneylerinin Planlanması, Yürütülmesi ve Sonuçlandırılması 104

2 Deneylerin Gerçekleştirilmesi Sırasında Yapılacak İşlemler 106 Laboratuvar Gösteri Deneyleri 108 Laboratuvarda Basit Araç-Gereçlerden Yararlanma 109 Laboratuvarın Teknolojik Araçlarla Bütünleştirilmesi 110 Özet 111 Değerlendirme Soruları 112 Yararlanılan ve Başvurulabilecek Kaynaklar 113 Çalışma Önerileri Bu üniteye başlamadan önce, fen bilgisi öğretiminde laboratuvar kullanımının, öğrencilere ne tür yararlar sağlayacağı üzerinde düşününüz. Fen bilgisi öğretiminde laboratuvar kullanımının, öğrencilerin hangi yeteneklerini geliştirdiğini belirlemeye çalışınız. Okulunuzdaki ya da yakın çevrenizdeki eğitim kurumlarında laboratuvarların hangi amaçlarla ve hangi ölçüde kullanıldığını belirlemeye çalışınız. Eğitim kurumlarında laboratuvar kullanımını sınırlayan etmenlerin neler olduğunu kendi gözlem ve deneyimlerinize göre belirleyiniz. ANADOLU ÜNİ VERSİ TESİ

3 FEN Bİ LGİ S İ ÖĞ RETİ M İ NDE LABORATUVAR KULLANIMI Giriş Laboratuvar, öğrencilerin fen konularını daha etkili ve anlamlı olarak öğrenmeleri bakımından önemli bir işleve sahiptir. Laboratuvar ortamında öğrenciler, ilk elden somut yaşantılar geçirirler ve yaparak-yaşayarak öğrenmeye dayalı etkinliklerde bulunurlar. Laboratuvar fen bilgisindeki karmaşık ve soyut kavramların öğretilmesinde etkili olarak kullanılır. Laboratuvar, öğrencilerin hem fenle ilgili etkinliklere katılmalarına hem de bilimsel yöntemi tanıyarak takdir etmelerine olanak sağlar. Laboratuvar, öğrencilerin gözlem yapma, düşünme, fikir üretme ve yorum yapma gibi yeteneklerinin gelişmesine de katkıda bulunur. Ayrıca öğrencilerin, fen bilgisiyle ilgili laboratuvar etkinliklerine katılmaktan hoşlandıkları, dolayısıyla fen konularını öğrenmeye güdülendikleri bilimsel araştırma sonuçlarıyla kanıtlanmıştır. Bu ve benzeri nedenlerden dolayı laboratuvar, fen öğretiminin ayrılmaz bir parçasıdır. Bu ünitede önce, fen bilgisi öğretiminde laboratuvar kullanımına yönelik yaklaşımlar açıklanmış, daha sonra da sırasıyla, laboratuvar deneylerinin planlanması, yürütülmesi ve sonuçlandırılması, deneylerin gerçekleştirilmesi sırasında yapılacak işlemler, laboratuvar gösteri deneyleri, laboratuvarda basit araç-gereçlerden yararlanma ve laboratuvarın teknolojik araçlarla bütünleştirilmesi üzerinde durulmuştur. 2. Fen Bilgisi Öğretiminde Laboratuvar Kullanımına Yönelik Yaklaşımlar Fen bilgisi öğretiminde laboratuvar hangi amaçlarla kullanılır Fen bilgisi öğretiminde laboratuvar değişik amaçlarla kullanılır. Laboratuvarın kullanım amaçlarıyla ilgili yaklaşımları beş grupta toplamak olanaklıdır. Bunlar şöyle sıralanabilir: Doğrulama yaklaşımı Tümevarım yaklaşımı Bilişsel süreç becerileri yaklaşımı Teknik beceriler yaklaşımı Buluş yaklaşımı 2.1. Doğrulama Yaklaşımı Doğrulama yaklaşımı niçin kullanılır ve özellikleri nelerdir Bu, fen bilgisi öğretiminde en sık kullanılan laboratuvar yaklaşımıdır. Bu yaklaşım, derste işlenen kavram, ilke, yasa veya denencenin, öğrenciler veya öğretmen AÇIKÖĞ RETİ M FAKÜLTESİ

4 102 FEN Bİ LGİ S İ ÖĞ RETİ M İ NDE LABORATUVAR KULLANIMI tarafından laboratuvarda ispatlanmasını gerektirir. Bir başka deyişle, sınıfta çeşitli öğretim yöntemleri işe koşularak öğretilen kuramsal bilgiler, laboratuvar ortamında çeşitli araç-gereçler kullanılarak doğrulanmaya çalışılır. Bu yaklaşım uygulanırken öğrenci neyi nasıl yapacağını ve sonuçta ne bulacağını önceden bilmektedir. Bu yönü ile bu yaklaşım, kapalı uçlu deneylere dayalı laboratuvar tekniğine benzemektedir. Bu yaklaşımın en önemli eksikliği, deneyin doğru sonuç vermemesi durumunda, öğrencilerin bilimsel gerçeklere ve öğretmene olan güven duygularının azalmasıdır. Örneğin, fen bilgisi öğretmeni derste bitki hücresini kuramsal olarak işledikten sonra, laboratuvar ortamında soğan zarı hücresini mikroskop altında inceleyebilir. Ayrıca, derste değişik bakteri örnekleri işlendikten sonra, kültür olarak hazırlanmış bakteri türleri de mikroskop altında incelenebilir. Kimyasal tepkimelerde "kütlenin korunumu" derste işlendikten sonra, laboratuvarda yapılacak bir gösteri deneyi veya öğrenci grup deneyleri ile korunum ispatlanabilir. Bu örnekte tepkime öncesi tartılan ayrı türdeki maddeler kapalı bir kapta tepkimeye sokulur ve tepkime bittikten sonra tekrar tartılarak kütlenin tepkime öncesinde ve sonrasında değişmediği gözlenir Tümevarım Yaklaşımı Tümevarım yaklaşımı niçin kullanılır ve özellikleri nelerdir Doğrulama yaklaşımının tersine, tümevarım yaklaşımında öğrenciler, labaratuvar ortamında ilk elden deneyimlerle ilke, kavram veya bilimsel genellemeleri kendileri bulmaya çalışırlar. Sonuçlar sınıf ortamında tartışılır ve incelenen konuyla ilgili bilimsel tanımlar ve çeşitli bilgiler verilerek konunun öğrenilmesi tamamlanır. Dördüncü ünitede incelenen "öğrenme halkası" ve "bütünleştirici öğrenme" yaklaşımları bu yaklaşımın birer uygulama biçimidir. Bu yaklaşımda, öğrencinin deney sonunda hangi sonuca ulaşacağı bilinmemektedir. Ancak, deney sırasında gereksinim duyulabilecek araç ve gereçler öğretmen tarafından belirlenir ve sağlanır. Deneyin yapılması, verilerin toplanması ve yorumlanması öğrencilere bırakılır. Bu yönüyle tümevarım yaklaşımı, açık uçlu deneylere dayalı labaratuvar tekniğine benzemektedir. Örneğin, öğrencilerin bir sarkacın periyoduna veya hızına nelerin etki ettiğini bulmaya yönelik yaptıkları bir deney ve güneş ışınlarının bir bitkinin büyümesini nasıl etkilediğini belirlemeye yönelik yaptıkları diğer bir deney bu yaklaşım için uygun düşmektedir. Ayrıca, sodyum klorür ve potasyum nitrat gibi tuzların çözünürlüklerine sıcaklığın etkisini belirlemek amacıyla öğrencilerin gerçekleştirdikleri deney de bu yaklaşıma uygun bir örnek olarak verilebilir. Bu yaklaşım, öğrencinin öğretmen tarafından hazırlanan bir öğretme-öğrenme ortamında kendi etkinlikleri yoluyla bilgi edinmesine olanak sağlamaktadır. ANADOLU ÜNİ VERSİ TESİ

5 FEN Bİ LGİ S İ ÖĞ RETİ M İ NDE LABORATUVAR KULLANIMI 103 Kuşkusuz bu yaklaşım öğrencinin gelişimi bakımından önemli üstünlüklere sahiptir. Ancak öğrencilerin, deneyin planlanması, gerçekleştirilmesi, verilerin toplanması ve sonuçların yorumlanması için fazla zamana gereksinim duymaları bu yaklaşımın sınırlılığını oluşturmaktadır Bilişsel Süreç Becerileri Yaklaşımı Bilişsel süreç becerileri yaklaşımı niçin kullanılır ve özellikleri nelerdir Bu yaklaşım, gözlem yapma, sınıflandırma, yer ve zaman ilişkilerini kullanma, sayıları kullanma, ölçme, sonuç çıkarma, kestirimde bulunma, işlevsel tanımlar yapma, değişkenleri saptama ve kontrol etme, verileri yorumlama, deneyleri planlayıp gerçekleştirme gibi bilişsel becerilerin öğrencilere kazandırılması amacıyla laboratuvarın kullanılmasını gerektirir. Bu becerilerin geliştirilmesinde diğer yaklaşımlar da etkili olmakla birlikte, en çok bilişsel süreç becerileri yaklaşımı etkili olmaktadır. Bilişsel süreç becerilerini geliştiren öğrencilerin daha kolay öğrendiklerine tanık olunmaktadır. Bilişsel süreç becerilerinin geliştirilmesiyle ilgili etkinlikler planlanırken, tek bir etkinlik ile tüm becerilerin geliştirilebileceğini düşünmek yanlış olur. Bazı durumlarda tek bir becerinin geliştirilmesi için bile etkinlikler planlanabilir. Bununla birlikte, bu yaklaşımın tek başına kullanıldığı uygulamalara pek rastlanmaz. Ayrıca, bu yaklaşımın uygulanması sırasında, önce bilişsel süreç becerilerinin basit olanları geliştirilir. Çünkü bu beceriler, daha karmaşık düzeydeki becerilerin geliştirilmesini kolaşlaştırır Teknik Beceriler Yaklaşımı Teknik becerileri yaklaşımı niçin kullanılır ve özellikleri nelerdir Bu yaklaşım, bazı özel araçların kullanılması ve deney düzeneklerinin kurulmasıyla ilgili teknik becerilerin geliştirilmesine yönelik olarak laboratuvarın kullanılmasını gerektirir. Bu yaklaşım sayesinde öğrencilerin fen bilgisindeki etkinlikleri gerçekleştirme becerileri gelişir. Böylece, öğrencilerin öğrenmelerine dolaylı biçimde yardım edilmiş olunur. Özellikle laboratuvara yeni gelen araç ve gereçlerin kullanımının öğrencilere öğretilmesi söz konusu olduğunda bu yaklaşıma yer verilir. Bu yaklaşım deneylerin laboratuvarda sağlıklı bir biçimde gerçekleştirilmesini ve güvenilir sonuçlara ulaşılmasını sağlar Buluş Yaklaşımı Buluş yaklaşımı niçin kullanılır ve özellikleri nelerdir AÇIKÖĞ RETİ M FAKÜLTESİ

6 104 FEN Bİ LGİ S İ ÖĞ RETİ M İ NDE LABORATUVAR KULLANIMI Buluş yaklaşımına dayalı laboratuvar kullanımı sayesinde öğrenciler, bir ilke, kavram ya da bilimsel bir genellemeyi kendi planladıkları bir deney ile serbestçe araştırırlar. Öğretmenin, öğrencilere herhangi bir fikri benimsetme yönünde bir çabası söz konusu olmaz. Öğrencilerin gereksinim duyacakları araç-gereçler öğretmen tarafından olanaklar ölçüsünde sağlanır. Ayrıca öğrencilerin bazı araç-gereçleri evlerinden getirmeleri istenebilir. Bu yaklaşımda bilgiyi öğrencinin bizzat kendisi keşfeder. Bu durum öğrencilerde ilgi uyandırır ve onları öğrenmeye güdüler. Bu yaklaşım genelde, yüksek düzeyde bilişsel, duyuşsal ve devimsel özelliklere sahip öğrencilerin bulunduğu ortamlarda uygulanır. Bu yaklaşım, sınıftaki tüm öğrencilere değil, başarılı ve ilgili öğrencilere uygulandığında daha anlamlı sonuçlar elde edilir. Örneğin, TÜBİTAK'ın (Türkiye Bilimsel Teknik Araştırma Kurumu) proje yarışmalarına katılacak öğrenciler projelerini bu yaklaşımla hazırlayabilirler. Bu yaklaşımın en önemli sınırlılığı laboratuvardaki çalışmaların uzun zaman alması ve ekonomik açından pahalıya malolmasıdır. Bu yaklaşımın yetenekli öğrencilerle kullanılması durumunda, geleceğin bilim adamlarının yetiştirilmesinin olanaklı olabileceği söylenebilir. 3. Laboratuvar Deneylerinin Planlanması, Yürütülmesi ve Sonuçlandırılması Laboratuvar hangi yaklaşımlara yönelik kullanılırsa kullanılsın, yapılacak tüm deneyler için önceden bir planlamanın yapılması ve deneylerle ilgili işlemlerin bu planlara uygun olarak yürütülmesi ve sonuçlandırılması gerekir Deneylerin Planlanması Deneyler nasıl planlanır Planlama sırasında deneyin konusu, amacı ve kullanılacak araç-gereçler belirlenir. Bunlara ek olarak planda, deney sırasında neyin ne zaman ve kim tarafından yapılacağı açık olarak belirtilir. Fen bilgisi derslerinde gerçekleştirilen deneylerin bazıları tehlikeli sonuçlar doğurabilir. Bu nedenle öğretmen, deneyin planlanması aşamasında ortaya çıkabilecek olası tehlikeleri düşünür ve bunlara yönelik alınabilecek önlemleri planında belirtir. Deneyin planlanması aşamasında dikkat edilmesi gereken bir başka önemli nokta da, gereksinim duyulan araç-gereçlerin sağlanarak kullanım sırasına göre deney masaları üzerine yerleştirilmesidir. Eksik malzemeler varsa, bunlar çevreden temin edilebilir. Bundan sonra öğretmen deneyin doğru sonuç verip vermediğini, deneyi bizzat yaparak kontrol eder, hata ya da eksiklik varsa bunların nedenlerini ve çözüm yollarını araştırır. Son olarak deney sonunda gerçekleştirilecek tartış- ANADOLU ÜNİ VERSİ TESİ

7 FEN Bİ LGİ S İ ÖĞ RETİ M İ NDE LABORATUVAR KULLANIMI 105 manın nasıl yapılacağını ve hangi noktalara ağırlık verileceğini belirler. Deneyle ilgili hazırlıklar tamamlandıktan sonra, öğrencilerin deneyi yapması aşamasına geçilir. Bu aşamada eğer gerekli ise, deneydeki etkinlik sırasını gösteren bir yönerge hazırlanır, öğrenciler yanıldıkları ya da kuşkuya düştükleri zaman bu yönergeden yararlanırlar Deneylerin Yürütülmesi Deneylerin yürütülmesi sırasında neler yapılır Deneylerin yürütülebilmesi için planlama aşamasının eksiksiz bir biçimde tamamlanmış olması gerekir. Deney düzeneği karmaşık ve öğrencilerin çoğunluğu zekâ yönünden orta veya daha alt düzeyde ise, öğretmen başlangıçta deney düzeneğini kurar, eğer öğrenciler için yeni olan araç ve gereçler varsa, bunları öğrencilere tanıtır. Deneyin yürütülmesi sırasında malzeme israfını engellemek için, öğrencilerin dikkatli olarak çalışması sağlanır ve deneyin özelliğine göre öğrencilere gerektiği kadar rehberlik yapılır. Eğer deney açık uçlu ise, bu rehberlik daha az yapılır ve öğrenciye daha fazla serbesti sağlanır. Deneylerin doğru sonuç vermesi temiz ve titiz çalışmayı gerektirir. Bu nedenle, öğrencilerin deney sırasında masalarını temiz ve kuru tutmaları, deney sonuçlarını kaydetmeleri için gerekli çizelgeleri önceden hazırlamaları veya hazır çizelgeleri kullanmaları gerekir. Böylece deney sonrası için veriler analiz ve yoruma hazır hale gelmiş olur. Deneyin yürütülmesi sırasında öğretmen bazı sorular sorarak öğrencileri düşünmeye yöneltir. Böylece öğretmen, öğrencilerin yorum yapma ve sonuç çıkarma yeteneklerinin geliştirilmesine yardım etmiş olur. Özellikle 6-8. sınıf öğrencileri bu tür bir desteğe çokça gereksinim duyarlar. Çünkü bu dönem, öğrenciler için bir geçiş dönemidir. Piaget'e göre soyut işlemleri yapabilme bu dönemde başlayıp gelişmektedir. Bu nedenle öğrencilerin dikkatleri belli noktalara çekilerek onların zihinsel gelişimlerinin gerçekleştirilmesine yardımcı olunur Deneylerin Sonuçlandırılması Deneylerin sonuçlandırılması sırasında neler yapılır Deneyin bireysel ya da grup deneyi olması durumuna göre öğrenciler verileri ya tek başlarına ya da gruptaki arkadaşları ile birlikte çözümleyip yorumlarlar. Öğrencilerin kendi başlarına ya da grupça topladıkları veriler ve elde ettikleri sonuçlar, yapılacak bir sınıf tartışmasıyla paylaşılır ve ortak yargılara varılmaya çalışılır. Deney sonuçlarının tartışılarak ortak yargıya varılması, öğrencilerin bilimsel AÇIKÖĞ RETİ M FAKÜLTESİ

8 106 FEN Bİ LGİ S İ ÖĞ RETİ M İ NDE LABORATUVAR KULLANIMI bilgilere duydukları güveni artıracağı için önemlidir. Bu aşamada, ayrıca deneyin önemli noktaları üzerinde durularak yanlış veya eksik sonuç bulanların olası hata kaynakları açıklığa kavuşturulur. Öğretmen, öğrencilerin belirlenen amaçlara ulaştığını gözledikten sonra, tartışma oturumunu genel bir değerlendirmeyi içeren özet ile sona erdirir. Ayrıca öğretmen, öğrencilerin deneyle ilgili raporlarını hazırlayıp kendisine teslim etmelerini ister. Bu raporda öğrenciler deneyde varılan sonucu kendi sözcükleriyle ifade ederler. Deney sonrası hazırlanan bu raporlar, öğrencilerin düşünce ve yorumlarını yazılı olarak ifade etme yeteneklerinin geliştirilmesine katkıda bulunur. Eğer öğrencilerden bazıları raporlarını hazırlamakta ya da gerekli yorumları yapmakta ve bilimsel terimleri kullanmakta zorlanırlarsa, öğretmen kendilerine gerekli yardımı yapmalıdır. Deney sonrası yapılan tartışmalarda bazen deneyin başarısızlıkla sonuçlandığı anlaşılır. Bu durumda paniğe kapılmaksızın hatanın kaynağı araştırılmalıdır. Eğer zaman yeterli ise, deney öğrenciler tarafından tekrar edilmelidir. Zaman sınırlı ise, öğretmen deneyi gösteri deneyi biçiminde yapmalıdır. Bu sırada öğretmen gerekli açıklamaları adım adım yaparak öğrencilerin nerelerde hata yapmış olabileceklerini anlamalarını sağlamalıdır. Bu gibi durumlarda hiçbir zaman geçiştirme veya öğrencileri aldatıcı yorumlara başvurulmamalıdır. Gerçekçi olmanın, bilim adamlarının en önemli özelliği olduğu hiçbir zaman akıldan çıkarılmamalıdır. 4. Deneylerin Gerçekleştirilmesi Sırasında Yapılacak İşlemler Deneylerin gerçekleştirilmesi sırasında hangi işlemler yapılır Deneylerin gerçekleştirilmesi sırasında yapılması gereken işlemlerden bazıları yukarıda açıklanmıştı. Burada bazı noktalar ayrıntılı olarak incelenecektir. Bu kapsamda deney verilerinin kaydedilmesi, işlenmesi ve sonuçların rapor edilmesi gibi konular üzerinde durulacaktır Deney Verilerinin Kaydedilmesi Deney verileri nasıl kaydedilir Daha önce de belirtildiği gibi, ilköğretim basamağındaki 6-8. sınıf öğrencileri zihinsel gelişim açısından bir geçiş dönemi içinde bulunmaktadırlar. Bu öğrenciler deneylerle ilgili işlemler sırasında genelde yardıma gereksinim duyarlar. Bunun için hangi tür verileri, nasıl kaydedecekleri kendilerine somut olarak açıklanmalıdır. Örneğin farklı türdeki maddelerin çözünme süresine sıcaklığın etkisinin incelendiği bir deney için şöyle bir çizelge kullanılabilir. ANADOLU ÜNİ VERSİ TESİ

9 FEN Bİ LGİ S İ ÖĞ RETİ M İ NDE LABORATUVAR KULLANIMI 107 Sıcaklık ( C) Şeker (5 g) Yemek tuzu (5 g) Soda (5 gr) Buna benzer şekilde değişik maddelerden hangilerinin suda çözündüğünü belirlemek için basit bir çizelge kullanılabilir. Maddeler Yemek Tuzu Şeker Naftalin Zeytinyağı Alkol Suda Çözünen Suda Çözünmeyen Mıknatıstan ektilenen maddeleri belirlemeye yönelik bir deneyde ise, öğrencilerin çevrelerinden toplayacakları maddeleri test etmeleri ve çizelgelerde göstermeleri istenebilir. Ayrıca, güneş ışınlarının bitkilerin büyümesine yönelik etkisini incelemeye yönelik daha uzun süreli bir deney öğrencilere yaptırılabilir. Böylece, öğrencilere basit çizelgeler yapma alışkanlığı kazandırılır ve daha karmaşık çizelgeleri daha kolay anlamaları ve yapmaları sağlanabilir Deney Verilerinin İşlenmesi Deney verilerinin işlenmesi sırasında neler yapılır Deney verileri kaydedildikten sonra, verilerden yararlanılarak grafikler çizilir ve değişkenler arasındaki ilişkiler belirlenir. Bu ilişkilere dayanılarak denenceler kurulur. Sonra bu denenceler sınanarak kabul ya da red edilir. Böylece, bilimsel genelleme ya da sonuçlara varılır. Ayrıca, çizelgelerdeki veriler ders kitabındaki konular ve formüllerle ilişkilendirilebilir. Çizelgelerdeki veriler formüllerde yerine konularak bulunan sonuçlar karşılaştırılır ve yorumlanır. Böyle bir işlem, genelde "doğrulama" türü bir laboratuvar yaklaşımında kullanılır. Eğer "tümevarım" yaklaşımı kullanılıyorsa öğrenci genellemeyi kendisi bulmaya çalışır Deney Sonuçlarının Rapor Edilmesi Deney raporları nasıl hazırlanır Deney raporlarının hazırlanmasında genelde esnek bir yaklaşım benimsenir. Bununla birlikte, 6-8. sınıf öğrencilerinin deney raporlarını daha kolay hazırlayabilmeleri için aşağıdaki sıra izlenir. AÇIKÖĞ RETİ M FAKÜLTESİ

10 108 FEN Bİ LGİ S İ ÖĞ RETİ M İ NDE LABORATUVAR KULLANIMI Deneyin Adı : Deneyin Amacı : Araç-Gereçler : Deneyin Yapılışı : Veriler : Verilerin İşlenmesi : Deney Sonuçları ve Yorum : Deney raporlarının hazırlanmasında bu sırayı izlemek her zaman olanaklı olmayabilir. Bir başka deyişle, bazen deneyin özelliğine göre raporun biçiminde değişiklik yapılabilir. Burada önemli olan raporun düzgün ve anlaşılır bir biçimde hazırlanmasıdır. Öğrencilerden bir olayı veya bilimsel bir gerçeği belli bir zaman içerisinde düzenli olarak sunmaları beklenmektedir. Başlangıçta öğretmenin rehberliğine gereksinim duyan birçok öğrenci zamanla yardım almaksızın rapor hazırlama yeteneğini geliştirmektedir. 5. Laboratuvar Gösteri Deneyleri Laboratuvar gösteri deneyleri hangi amaçlarla yapılır Laboratuvarın bir başka yaygın kullanım biçimi laboratuvarın gösteri deneylerini gerçekleştirmek amacıyla kullanılmasıdır. Laboratuvarın gösteri deneyleri amacıyla kullanılmasının başıca nedenleri şunlardır: Araç-gereç ve madde eksikliği sınıf öğrencilerinin deneylerle ilgili deneyimlerinin yetersiz olması. Bazı deneylerin öğrenciler için tehlikeli olması. Bazı okullarda laboratuvarların küçük olması. Birçok yerleşim birimindeki sınıflarda öğrenci sayısının fazla olması. Gösteri deneyinin en önemli özelliği, "öğretmenin deneyi yapması, öğrencilerin yapılan deneyi izlemesi"dir. Ayrıca, daha etkili ve kalıcı öğrenmeleri gerçekleştirmek amacıyla deneyde bazı öğrencilerin sorumluluk üstlenerek etkin olmaları sağlanabilir. Bazan bir grup öğrenci gösteri deneyini yapmakla görevlendirilebilir. Yani gösteri deneyi öğretmenin bizzat yaptığı, öğrencilerin de toplu olarak izlediği bir etkinlik olmamalıdır. Deneyin özelliği neyi gerektiriyorsa, o yapılmalıdır. Gösteri deneyleri sırasında nelere dikkat edilmelidir Gösteri deneylerinde dikkat edilmesi gereken noktalar şöyle sıralanabilir: Deney öğretmence önceden yapılmalıdır. Böylece eksiklikler ve hata kaynakları saptanmış olur. ANADOLU ÜNİ VERSİ TESİ

11 FEN Bİ LGİ S İ ÖĞ RETİ M İ NDE LABORATUVAR KULLANIMI 109 Anlamlı ve kalıcı öğrenmeleri gerçekleştirmek için öğrencilerin dikkatleri soru ve açıklamalarla konu üzerine çekilmelidir. Deney yaparken öğrencilerden yardım istenmeli, böylece onların bazı işlemleri yapabileceklerine ilişkin özgüvenleri artırılmalıdır. Deney için gerekli olan ön bilgiler, öğrencilere ya önceden verilmeli ya da onların deneyi ödev olarak hazırlamaları sağlanmalıdır. Gösteri deneyi ile varılmak istenen noktalar öğrencilere buldurulmaya çalışılmalıdır. Bu amaçla deney sırasında öğrencilere, "Bu nedir" "Ne gözlediniz" "Ne öğrendiniz" gibi sorular yöneltilmelidir. Gösteri deneyi sonunda ulaşılan sonuç, öğrencilere bir genelleme ile ifade edilmelidir. Ülkemizdeki eğitim kurumlarında gösteri deneylerine diğer deney yaklaşımlarına göre daha fazla yer verilmektedir. Çünkü bu deneyler, sınırlı da olsa öğrencileri öğrenmeye güdülemekte, böylelikle onların bilimsel bilgilere güven duymaları sağlanmaktadır. Bu nedenle, gösteri deneyleri yukarıda belirtilen noktalara dikkat edilerek ustaca gerçekleştirilmesi gerekir. Gösteri deneyleri kalabalık sınıflarda yapıldığında arka sıralardaki öğrencilerin gösteriyi izlemesi güç olur. Bunun için deney, eğer olanaklıysa tepegöz üzerinde yapılır. Bu amaçla ışığı geçiren saydam araç ve gereçler tepegöz üzerine uygun bir biçimde yerleştirilir ve görüntü perdeye ya da duvara yansıtılır. Böylece, tüm öğrencilerin deneyi kolayca izlemeleri sağlanır. Deneyin tepegöz üzerinde yapılması olanaklı değilse, gösteri deneyi en azından farklı gruplar önünde birkaç kez tekrarlanır. 6. Laboratuvarda Basit Araç-Gereçlerden Yararlanma İlköğretim fen bilgisi eğitim programları incelendiğinde, amaçların büyük bir bölümünün bilişsel süreç becerilerinin geliştirilmesiyle ilgili olduğu görülür. Ayrıca, ders kitaplarında bu tür amaçların geliştirilmesiyle ilgili olarak çok sayıda etkinlik yer almaktadır. Bu etkinlikler yoluyla öğrencilerin, fen konularını gözleyerek, deneyerek, anlayarak ve kavrayarak öğrenmeleri amaçlanır. Bu etkinlikler kapsamında basit, ucuz, ve her yerde bulunabilecek türden araç-gereçler kullanılır. Fen bilgisi konuları yaşadığımız çevre ile yakından ilişkilidir. Bu özelliği nedeniyle, çevre canlı bir laboratuvar özelliği gösterir. Örneğin çevredeki bir çiftlik, bir havuz, bir ırmak veya bir ormanlık alan gözlemde bulunmak amacıyla gezilebilir. Bu yöntem okul bütçesine fazladan bir yük getirmez. Ayrıca çevreden temin edilebilecek basit araç-gereçlerle de okulda bazı etkinlikler yapılabilir. Örneğin, beher yerine cam kavanoz ve plastik bardak, erlen yerine de cam şişe ve plastik kap çevreden kolaylıkla temin edilip, kullanılabilir. Evlerde kullanılmayan eski makine, AÇIKÖĞ RETİ M FAKÜLTESİ

12 110 FEN Bİ LGİ S İ ÖĞ RETİ M İ NDE LABORATUVAR KULLANIMI radyo, teyp gibi araçlar sökülerek parçalarından yararlanılabilir. Bununla birlikte, fen bilgisi öğretmeni laboratuvarını hiçbir zaman bir çöplüğe dönüştürmemelidir. Bir başka deyişle, çevrede bulduğu her şeyi laboratuvara veya okulun uygun bir yerine depo etmemelidir. Ucuz ve basit araç-gereçlere dayalı fen etkinlikleri ya da deneyleri UNESCO (Birleşmiş Milletler Eğitim, Bilim ve Kültür Örgütü) tarafından yayınlanan çeşitli kaynaklarda yer almaktadır. Bu kaynaklar UNESCO temsilciliklerinden sağlanabileceği gibi, bazı okul veya il kütüphanelerinden de sağlanabilir. Okulunuzda ya da yakın çevrenizde, hangi basit araç-gereçlerin hangi amaçlarla kullanıldığını gözleyerek gözlem sonuçlarını yazınız. 7. Laboratuvarın Teknolojik Araçlarla Bütünleştirilmesi Laboratuvar teknolojik araçlarla nasıl bütünleştirilebilir Bazı eğitim kurumları, tepegöz, televizyon, video ve bilgisayar gibi teknolojik araçlara sahip olmalarına karşın çeşitli nedenlerle bu araçlardan gereği gibi yararlanamamaktadırlar. Oysaki çağdaş teknolojinin ürünü olan bu araçlar fen bilgisi öğretiminde laboratuvar ile bütünleştirilerek etkili bir biçimde kullanılabilir. Örneğin, fen bilgisindeki karmaşık ve tehlikeli deneyler bilgisayar ortamında güvenli bir biçimde gerçekleştirilebilir. Ayrıca, yine bilgisayar işe koşularak çeşitli ölçümler ve hesaplamalar daha hassas bir biçimde yapılabilir. Hatta, bu ölçüm sonuçları deney sistemine bağlı bir bilgisayarda kolayca değerlendirilip, sonuçlar daha hızlı ve hassas olarak elde edilebilir. Kalabalık sınıflarda tepegöz üzerinde gösteri deneyleri gerçekleştirilerek öğrencilerin konuları daha kolay ve etkili olarak öğrenmeleri sağlanabilir. Örneğin, tepegöz üzerinde taneciklerin hareketi ile ilgili bir gösteri deneyi yapılabilir. Bunun için, üzerine mürekkep damlatılmış bir adet küp şeker, tepegöz üzerine yerleştirilen ve yarısı su ile dolu olan bir cam kabın içerisine yavaşça bırakılır, görüntü perdeye yansıtılır ve yansıyan görüntüde taneciklerin hareketi izlenir. Öte yandan, televizyon ve video birlikte kullanılarak, önceden ustalıkla hazırlanmış deneylerin video kasetleri öğrencilere izlettirilebilir. Bu, özellikle okulda yapılması zor ve tehlikeli deneyler için çok yararlı bir yaklaşımdır. Televizyon ve video ile öğrencilerin birden çok duyu organına hitap edilerek daha anlamlı ve kalıcı öğrenmeleri gerçekleştirmeleri olanaklı olur. ANADOLU ÜNİ VERSİ TESİ

13 FEN Bİ LGİ S İ ÖĞ RETİ M İ NDE LABORATUVAR KULLANIMI 111 Özet Laboratuvar, öğrencilerin fen konularını daha etkili ve anlamlı olarak öğrenmeleri bakımından önemli bir işleve sahiptir. Fen bilgisi öğretiminde laboratuvar değişik amaçlarla kullanılmaktadır. Laboratuvarın kullanım amaçlarıyla ilgili yaklaşımları beş grupta toplamak olanaklıdır. Bunlar; doğrulama yaklaşımı, tümevarım yaklaşımı, bilişsel süreç becerileri yaklaşımı, teknik beceriler yaklaşımı ve buluş yaklaşımı olarak sıralanabilir. Doğrulama yaklaşımı, derste işlenen kavram, ilke, yasa veya denencenin, öğrenciler veya öğretmen tarafından laboratuvarda ispatlanmasını gerektirir. Bu yaklaşım uygulanırken öğrenci neyi, nasıl yapacağını ve sonuçta ne bulacağını önceden bilmektedir. Tümevarım yaklaşımında öğrenciler, labaratuvar ortamında ilk elden deneyimlerle ilke, kavram veya yasaları kendileri bulmaya çalışırlar. Sonuçlar sınıf ortamında tartışılır ve incelenen konuyla ilgili bilimsel tanımlar ve çeşitli bilgiler verilerek konunun öğrenilmesi tamamlanır. Bilişsel süreç becerileri yaklaşımı, gözlem yapma, sınıflandırma, yer ve zaman ilişkilerini kullanma, sayıları kullanma, ölçme, sonuç çıkarma, kestirimde bulunma, işlevsel tanımlar yapma, değişkenleri saptama ve kontrol etme, verileri yorumlama, deneyleri planlayıp gerçekleştirme gibi bilişsel becerilerin öğrencilere kazandırılması amacıyla laboratuvarın kullanılmasını gerektirir. Teknik beceriler yaklaşımı, bazı özel araçların kullanılması ve deney düzeneklerinin kurulmasıyla ilgili teknik becerilerin geliştirilmesine yönelik olarak laboratuvarın kullanılmasını gerektirir. Teknik beceriler yaklaşımı sayesinde öğrencilerin fen bilgisindeki etkinlikleri gerçekleştirme becerileri gelişir. Buluş yaklaşımı, öğrencilerin bir ilke, kavram, ya da bilimsel bir genellemeyi deneyler yoluyla araştırmaları için laboratuvarı kullanmalarını gerektirir. Buluş yaklaşımında deneyler tamamen öğrenciler tarafından planlanır. Laboratuvar hangi yaklaşımlar için kullanılırsa kullanılsın, yapılacak tüm deneylerin önceden bir planlamasının yapılması ve deneylerle ilgili işlemlerin bu planlara uygun olarak yürütülmesi ve sonuçlandırılması gerekir. Planlama sırasında deneyin konusu, amacı ve kullanılacak araç-gereçler belirlenir. Ayrıca planda, deney sırasında neyin, ne zaman ve kim tarafından yapılacağı açık olarak belirtilir. Deneylerin yürütülebilmesi için planlama aşamasının eksiksiz biçimde tamamlanmış olması gerekir. Deney sırasında malzeme israfını engellemek için öğrencilerin dikkatli çalışmaları sağlanır ve deneyin özelliğine göre öğrencilere gerektiği kadar rehberlik yapılır. Deneylerin sonuçlandırılması sırasında, öğrencilerin kendi başlarına ya da grupça topladıkları veriler ve elde ettikleri sonuçlar yapılacak bir sınıf tartışmasıyla paylaşılır ve ortak yargılara varılmaya çalışılır. Deneylerin gerçekleştirilmesi sırasında yapılması gereken işlemler de, deney verilerinin kaydedilmesi, işlenmesi ve sonuçların rapor edilmesi olarak belirtilebilir. Laboratuvarın bir başka yaygın kullanım biçimi laboratuvarın gösteri deneylerini gerçekleştirmek amacıyla kullanılmasıdır. Gösteri deneyinin en önemli özelliği, "öğretmenin deneyi yapması, öğrencilerin yapılan deneyi izlemesi"dir. Laboratuvarda çevreden temin edilebilecek basit araç-gereçlerden yararlanılarak da bazı deneyler yapılabilir. Bazı eğitim kurumları, tepegöz, televizyon, video ve bilgisayar gibi teknolojik araçlara sahip olmalarına AÇIKÖĞ RETİ M FAKÜLTESİ

14 112 FEN Bİ LGİ S İ ÖĞ RETİ M İ NDE LABORATUVAR KULLANIMI karşın çeşitli nedenlerle bu araçlardan gereği gibi yararlanamamaktadırlar. Oysaki çağdaş teknolojinin ürünü olan bu araçlar, fen bilgisi öğretiminde laboratuvar ile bütünleştirilerek etkili bir biçimde kullanılabilir. Değerlendirme Soruları Aşağıdaki soruların yanıtlarını verilen seçenekler arasından bulunuz. 1. Aşağıdakilerden hangisi, laboratuvarın kullanım amaçlarıyla ilgili yaklaşımlar arasında yer almaz A. Doğrulama yaklaşımı B. Tümevarım yaklaşımı C. Bilişsel süreç becerileri yaklaşımı D. Buluş yaklaşımı E. Bilimsel tutumlar yaklaşımı 2. Öğrencilerin öğretmen tarafından hazırlanan bir öğretme-öğrenme ortamında kendi etkinlikleri yoluyla bilgi edinmelerine laboratuvar kullanım yaklaşımlarından hangisi olanak sağlar A. Doğrulama yaklaşımı B. Buluş yaklaşımı C. Tümevarım yaklaşımı D. Bilişsel süreç becerileri yaklaşımı E. Teknik beceriler yaklaşımı 3. Aşağıdakilerden hangisi laboratuvar gösteri deneyleri sırasında dikkat edilmesi gereken noktalardan biri değildir A. Deney öğretmen tarafından önceden planlanır. B. Öğrencilere deney için gerekli olan bilgiler önceden verilir. C. Gösteri deneyi sırasında, deney ile varılmak istenen noktalar öğretmen tarafından önceden açıklanır. D. Deney sonunda ulaşılan sonuç öğretmen tarafından bir genelleme ile ifade edilir. E. Deney sırasında yöneltilen soru ve yapılan açıklamalarla öğrencilerin dikkati konu üzerine çekilir. 4. Hangi amaç ya da amaçlarla laboratuvarda basit araç-gereçlerden yararlanılır A. Basit araç-gereçlerin ucuz olması. B. Çevreden kolayca temin edilebilmesi. C. Okul bütçesine fazla bir yük getirmemesi. D. Öğrenmeyi somutlaştırması. E. Yukarıdakilerin tümü. ANADOLU ÜNİ VERSİ TESİ

15 FEN Bİ LGİ S İ ÖĞ RETİ M İ NDE LABORATUVAR KULLANIMI 113 Aşağdaki cümlelerin DOĞRU ya da YANLIŞ olduklarını belirleyiniz. 5. Doğrulama yaklaşımında öğrenciler, neyi nasıl yapacaklarını ve sonuçta ne bulacaklarını önceden bilmektedirler. 6. Deney raporlarının hazırlanması sırasında, öğrenciler yardıma gereksinim duysalar bile, öğretmenin onlara yardım etmesi doğru olmaz. 7. Buluş yaklaşımında öğrenci bilgiyi bizzat kendisi keşfeder. 8. Deney sonrası hazırlanan raporlar, öğrencilerin düşünme ve yorumlarını yazılı olarak ifade etme yeteneklerinin gelişmesine katkıda bulunur. Yararlanılan ve Başvurulabilecek Kaynaklar Ayas, A., S. Çepni, D. Johnson ve F. Turgut. Kimya Öğretimi. Ankara: YÖK/Dünya Bankası Milli Eğitimi Geliştirme Projesi Hizmetöncesi Öğretmen Eğitimi, Ayas, A., S. Çepni ve A. R. Akdeniz. "Fen Bilimleri Eğitiminde Laboratuvarın Yeri ve Önemi (I)", Çağdaş Eğitim. 204, 1994, ss Çepni, S., A. Ayas., D. Johnson ve F. Turgut. Fizik Öğretimi. YÖK/Dünya Bankası Milli Eğitimi Geliştirme Projesi Hizmetöncesi Öğretmen Eğitimi, Collette, A. ve E. Chiappetta. Science Instruction in the Middle And Secondary Schools. (Second Edition), Toronto: Merrill Publishing Company, Cunningham, R. T. ve F. Turgut. İlköğretim Fen Bilgisi Öğretimi. Ankara: YÖK/ Dünya Bankası Milli Eğitimi Geliştirme Projesi Hizmetöncesi Öğretmen Eğitimi, Değerlendirme Sorularının Yanıtları 1. E 2. C 3. C 4. E 5. D 6. Y 7. D 8. D AÇIKÖĞ RETİ M FAKÜLTESİ