KİMYA DERS PROGRAMI MADDENİN YAPISI ÜNİTESİNDEKİ BAĞLAR KONUSUNDA AKTİF ÖĞRENME DESTEKLİ YENİ BİR REHBER MATERYAL GELİŞTİRİLMESİ ve UYGULANMASI

Transkript

1 KİMYA DERS PROGRAMI MADDENİN YAPISI ÜNİTESİNDEKİ BAĞLAR KONUSUNDA AKTİF ÖĞRENME DESTEKLİ YENİ BİR REHBER MATERYAL GELİŞTİRİLMESİ ve UYGULANMASI Hülya AYAR KAYALI, Raziye ÖZTÜRK ÜREK, Leman TARHAN D.E.Ü. Buca Eğitim Fakültesi, OFMAE Bölümü, Buca- İZMİR Lise Kimya derslerinin, halen öğretmen merkezli ve ezbere dayalı işleniyor olması öğrencilerin, öğrenme düzeylerinin yanı sıra, konuları birbiriyle ilişkilendirme ve yorumlama yetilerinin gelişimini de olumsuz yönde etkilemektedir. Bu sonucun oluşumunda; öğrencilerin ve öğretmenlerin öğrenme ve öğretme etkinliklerinde çeşitli yöntem ve teknolojilerden yeterince yararlanmıyor olmalarının rolü büyüktür. Sunulan araştırmada; Lise-1 Kimya ders programında Maddenin Yapısı Ünitesinde ki Bağlar konusu yeniden yapılandırılmış; beyin fırtınası, işbirlikli ve probleme dayalı öğrenme yöntemlerinden yararlanılmış ve ayrıca öğretmen el kitabı hazırlanmıştır. Rehber materyal, öğrencilerin bilgisayar ortamında aktif öğrenmelerine imkan sağlama amacıyla bir internet sitesine aktarılmıştır. Geliştirilen rehber materyal, hazır bulunuşluk testiyle oluşturulmuş olan deney grubunda uygulanmış student s t testine göre yapılan istatistiksel değerlendirme sonuçları konunun klasik yöntemle işlendiği kontrol grubuyla kıyaslanmıştır. 1.GİRİŞ Bilim ve teknolojideki gelişmelerin merkezini fen bilimleri oluşturur. Bu alanda öğrencilere rehberlik ederken; onları güncel öğrenme etkinliklerine yönlendirerek çağın gereklerine uygun bilgi, beceri ve bilimsel düşünme yeterliliklerini kazanması, yapıcı ve yaratıcı bireyler olarak yetiştirilmeleriyle toplumun gelişmesine katkı sağlanması hedeflenmelidir. Bu amaçla; fen bilimleri alanlarından biri olan Kimya öğretiminde ders konuları işlenirken uygulanacak etkinliklerde; beyin fırtınası, işbirlikli ve probleme dayalı öğrenme gibi çeşitli aktif öğrenme yöntemlerden yararlanılması giderek yaygınlaşmaktadır. Aktif öğrenmeye dayalı olan bu yöntemlerden: Beyin Fırtınası, bireylerde yaratıcı fikirlerin ortaya çıkmasını ve problem çözme yeteneğini geliştirmeyi amaçlayan bir grup tartışmasıdır (Goodwin,Miller,Cheetham,1991). İşbirlikli Öğrenme, küçük gruplar halindeki öğrencilerin bir problemi çözmek amacıyla görev dağılımını üstlenerek birlikte çalışarak öğrenmesi, çözüm üretmesidir (Sharan,1980). Probleme Dayalı Öğrenme ise grup, öğreneceği konuya yönelik bir problemle karşı karşıya bırakılıp problemin çözümü için gerekli bilgi kaynaklarından yararlanarak tartışma, analiz, sentez ve öneri ile probleme ilişkin doğru tanıyı koyması olarak tanımlanabilir (Robertson,1983). Öğrencilerin öğrenme sürecinde bu yöntemlerin uygulanması; öğrencilerde eleştirel düşünme, problem çözme ve yaratıcılık becerilerinin geliştirilmesine yardımcı olur. Öğretmen ve öğrencilerin daha etkili ve verimli öğretme-öğrenme süreci yaşamalarına imkan sağlar. Ülkemizde; kimya dersi programındaki konuların öğretiminde, aktif öğrenme yöntemlerine dayalı etkinliklerin yer aldığı Rehber Materyallerin geliştirilmesi ve uygulanabilirliği kanıtlandıktan sonra öğretmenlere sunulmasına yönelik Eğitim Fakülteleri -MEB-Okul işbirliğine dayalı yoğun çalışmalara gereksinim vardır. Bu hedefler, bilgi toplumu olarak küreselleşen Dünyada haklı yerimizi almamızda önemli katkılar sağlayacaktır. 2. YÖNTEM 2.1 Araştırmanın Amacı Milli Eğitim Bakanlığı Talim ve Terbiye Kurulunun öngördüğü Kimya dersi programı içeriğine göre Lise-1 Kimya Maddenin Yapısı Ünitesinde yer alan Bağlar ve Bileşikler konusu, Lise-3 de Kimyasal Bağlar ünitesinde aynen tekrarlanmaktadır. Halbuki, bu gereksiz tekrar dışlanarak Moleküler Yapı ve Hibritleşme ünitesi adı altında orbital yapısı, hibritleşme, sigma-pi bağları ve moleküler geometri konuları işlenmesi zaman kaybını engelleyecektir. Bu nedenle hazırladığımız Rehber Materyalde; Kimyasal Bağlar, Atomları Bir Arada Tutan Kuvvetler ve Moleküller Arası Bağlar olarak iki grupta incelenmiş olup konular aktif öğrenme yöntemlerine dayalı bazı etkinliklerle bütünleştirilmiştir (Gendell,1993; Brown, 1999). Konu içeriği yeniden düzenlenirken; mevcut kitaplarda gözlemlenen bilgi dağınıklığı giderilmeye çalışılmıştır. Bu amaçla; Kimyasal Bağlara temel teşkil eden bazı temel bilgiler Kimyasal bağlar konusunun giriş bölümünde bir bütün olarak ele alınmıştır. Hazırlanan Rehber Materyalde konular, öğrencinin derse aktif katılımın sağlama amacıyla; Beyin Fırtınası, İşbirlikli ve Probleme Dayalı Öğrenme yöntemlerine dayalı etkinlikler, deneysel grup çalışmaları ve sorularla zenginleştirilmiş ve öğrencilerle birlikte Kavram Haritası oluşturulmuştur

2 ( Rehber Materyalde yer alan etkinliklerin uygulamalarına yönelik bazı açıklama ve stratejileri içeren Öğretmen El Kitabı da ayrıca hazırlanmıştır ( Örneklem ve Veri Toplama Aracı Kimyasal Bağlar konusu ile ilgili hazırlanan aktif öğrenmeye dayalı etkinlikleri içeren Rehber Materyal; MEB e bağlı bir lisede (Buca) 38 şer kişilik deney ve 40 kişilik kontrol grubu oluşturularak uygulanmıştır. Uygulama öncesinde öğrencilerin varsa bilgi eksikliklerini ve kavram yanılgılarını belirleme amacıyla her iki gruba da, 19 u çoktan seçmeli, 2 si doldurmalı test ve 6 sı açık uçlu olmak üzere toplam 27 soru yönlendirilmiştir. Bu soruların hazırlanmasında, deneyimli lise öğretmenlerinden de destek alınmıştır. Hazır bulunuşluk test sonuçlarına göre; öğrencilere ek bir hazırlık dersi yapılarak, bilgi eksiklikleri ve kavram yanılgıları giderildikten sonra Rehber Materyal, öğretmen tarafından deney grubuna uygulanmış kontrol grubuna ise klasik eğitim yapılmıştır. Bu uygulama sonrasında, öğrenciler; 25i çoktan seçmeli, 2 si doldurmalı test ve 10 u açık uçlu olmak üzere toplam 37 soru içeren değerlendirme testine tabii tutulmuştur. Soruların hazırlanmasında, deneyimli öğretim üyeleri ve lise öğretmenlerinden de destek alınmıştır Verilerin Çözümlenmesi Yapılan çalışmada; verilerin analizi aşamasında, çoktan seçmeli sorularda doğru, yanlış ve boş cevap yüzdeleri belirlenmiş, açık uçlu sorularda ise öğrenci cevapları anlama, kısmen anlama, yanlış anlama ve cevapsız şeklinde dört kategoride değerlendirilmiş ve buradan yüzdelerine geçilmiştir. Açık uçlu soruların cevapları: Anlama, soruyla ilgili bilgilerin büyük bir kısmını veya tümünü içeren yaklaşımların olduğu cevaplar; kısmen anlama, kabul edilebilir düzeyde olan ancak sorunun tam karşılığı olmayan cevaplar; yanlış anlama, soru cevabının hiçbir şekilde karşılığı olmayan veya yanlış bilgi içeren cevaplar; cevapsız, soruya hiç cevap vermeyerek boş bırakanlar şeklinde değerlendirilmiştir. Sonuçların anlamlılığını istatistiksel olarak test etmek için student s t-testi SPSS paket programı uygulanmıştır. 3.BULGULAR 3.1.Kitapların Eleştirileri Orta Öğretim Lise-1 Kimya ders programı Maddenin Yapısı Ünitesindeki Bağlar Konusu ve bu konuda ele alınan alt başlıklar dizinim ve içerik açısından, Lise-3 programındaki Kimyasal Bağlar Ünitesindeki konu ve alt başlıkları ile kıyaslanarak irdelenmiştir. Bu amaçla, Milli Eğitim Bakanlığınca onaylı ve liselerde ders kitabı olarak okutulan A,B,C şeklinde tanımladığımız kitaplardan yararlanılmıştır. İncelenen tüm Lise-1 Kimya kitaplarının üçünde de; İyonik, Kovalent Bağlar, Atomları Bir Arada Tutan Kuvvetler alt başlığında ve Metalik Bağlar ise Diğer Bağ Çeşitleri adı altında ele alınmıştır. Bu kimyasal bağlarla ilgili örnekler de Bileşikler konusunda işlenmiştir. Moleküller Arası Bağlar ise yine aynı ünitenin Bağlar ve Maddenin Halleri alt başlığında Dipol-Dipol Etkileşim Kuvvetleri, Van der Waals ve Hidrojen Bağları olarak düzenlenmiştir. Bunlardan yalnızca C de, Dipol-Dipol Etkileşim Kuvvetleri ele alınmamıştır. Bilgi karmaşasının gözlendiği bu konuların tümü Lise-3 Kimyasal Bağlar Ünitesinde hemen hemen aynı içerikle tekrar ele alınmıştır. Lise-1 bilgilerinin, aradan geçen süreçte üst sınıflarda edinilen yeni bilgilerle bütünleştirilmeksizin Lise 3 te hiçbir değişikliğe uğramadan aynen tekrar edilmesi anlamlı görülmemektedir. Kimyasal Bağlar konusuna temel teşkil eden oktet - dublet kuralı, elektron nokta (Lewis) yapısı ve Elektronegativite konuları B kitabının dışında diğerlerinde farklı yerlerde ve dağınık işlenmiştir. Bu durum da, temel bilgilerin sunumunda bir karmaşaya neden olmaktadır. Kimyasal Bağlar ile ilgili Lise 1 için hazırlamış olduğumuz Rehber Materyalde; kimyasal bağlar konusu I. Atomları Bir Arada Tutan Kuvvetler ve II.Moleküller Arası Bağlar olarak iki alt başlıkta ele alınmıştır. Bunlardan, Atomları Bir Arada Tutan Kuvvetler adı altında 1.İyonik, 2.Kovalent ve 3.Metalik Bağ; Moleküller Arası Bağlar da ise tümünün Van der Waals kuvvetleri altında 1.Dipol-Dipol Kuvvetleri, 2.London Kuvvetleri ve 3.Hidrojen Bağları olarak sınıflandırılmıştır. Farklı aktif öğrenme yöntemlerine yönelik etkinliklerin yer aldığı Rehber Materyalde, sistematik ve detaylı olarak ele alınan bu konuların Lise-3 te tekrarlanmasına gerek yoktur. Bu bilgiler, Lise-3 de tümünü kapsayan bir etkinlikle hatırlatıldıktan sonra; Organik Kimya konularına temel teşkil edecek Moleküler Yapı ve Hibritleşme ünitesine geçilebilir. İncelenen tüm

3 kitaplarda Kimyasal Bağlar konusunun anlatımının yetersiz, tanımlamaların eksik, kitapların yeterince şekil, resim ve deneysel örnekler ile donatılmadığı ve güncel hayat ile bağdaştırılmadığı gözlenmiştir. Bu eksiklikleri giderme amacıyla hazırlanan Rehber Materyalin girişini oluşturan Atomları Bir Arada Tutan Kuvvetler kısmında bağlar konusunun temelini teşkil eden oktet kuralı, elektronnokta (Lewis) yapısı, elektronegativite gibi kavramlar ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Atomları bir arada tutan kuvvetler; iyonik bağlar konusunda: 3 adet işbirlikli öğrenme yöntemine dayalı etkinlik, biri deneysel 2 grup çalışması olmak üzere toplam 5 etkinlik ve 1 okuma parçası; Kovalent bağlarda: bağların polarlık-apolarlığına yönelik bir beyin fırtınası, 2 adet işbirlikli öğrenme yöntemine ve 1 adet grup çalışmasına yönelik toplam 4 etkinlik; Metalik Bağlar konusunda ise: 1 adet beyin fırtınası ve 1 adet de probleme dayalı öğrenmeye yönelik toplam 2 etkinlik yer almaktadır. Ardından işlenen Molekülleri Bir Arada Tutan Kuvvetler konusunda moleküller arası bağlar, Van der Waals kuvvetleri olarak tanımlandıktan sonra Dipol-Dipol kuvvetleri London Kuvvetleri ve Hidrojen Bağlarına yönelik birer beyin fırtınası ve birer probleme dayalı öğrenme olmak üzere toplam 6 etkinlik sunulmuştur. Ayrıca, grup çalışmasına yönelik son bir etkinlikle de her iki konunun bütünleştirilmesi sağlanmıştır. Rehber Materyal, etkinlik ve deneylerin yanı sıra şekil ve okuma parçalarıyla zenginleştirilmiş ve öğrencilerle birlikte kavram haritası oluşturulmuştur. 3.2.Testin Analiz Sonuçları Lise 1 Kimya programında bulunan Maddenin Hali Ünitesinde Bağlar konusunda öğrencinin kavram yanılgılarının göz önünde bulundurulması ile oluşturulan Rehber Materyalin uygulandığı deney grubu ile geleneksel yöntemin uygulandığı kontrol grubu arasındaki başarı düzeyi incelenmiştir. Klasik öğrenmenin gerçekleştiği kontrol grubuna; Bağlar ve ardından Bileşikler konuları işlendikten sonra son (değerlendirme) test uygulanmıştır. Deney ve kontrol gruplarını homojen oluşturmak üzere her iki grubun hazırlık sorularına verdiği cevaplar değerlendirilmiştir. Tablo 1: Deney ve Kontrol Grupları Hazır Bulunuşluk Test Sonuçlarına İlişkin t-testi Sonuçları Hazır Bulunuşluk Testi N Ortalaması Standart sapma t P Deney grubu ,89 0,595 0,722 Kontrol grubu 38 50,2 4,33 Tablo 1 den görüldüğü gibi hazırlık sorularında deney ve kontrol grubu öğrencilerin başlangıç seviyeleri arasında anlamlı bir fark olmadığı görülmektedir (p >0,001). Hazır bulunuşluk testindeki açık uçlu sorulara verilen cevaplardan öğrencilerin; Molekül ve bileşik kavramlarına yönelik karmaşa yaşadıkları, Elementlerin, bileşiklerin adlandırılmasında eksiklikleri olduğu, Periyodik cetvelde; atom çapı, iyonlaşma enerjisi, elektronegativite değişimlerine yönelik kavram karmaşası ve bilgi eksikliği olduğu Metal ve ametallerin özelliklerindeki değişimi kavrayamadıkları, İyon halindeki elementlerin proton ve elektron sayısını bulmada zorlandıkları, Sıvıların kaynama noktasını buharlaşmanın olduğu sıcaklık olarak tanımladıkları şeklinde bilgi eksikliği ve kavram yanılgılarının olduğu belirlenmiştir. Hazırlanan Rehber materyalle göre konu işlendikten sonra uygulanacak olan son (değerlendirme) testteki her bir sorunun geçerlilik ve güvenilirliğini belirlemek amacıyla bu konuların işlenmiş olduğu bir başka okulda rastgele seçilen 30 öğrenciye, 30 u çoktan seçmeli 10 tanesi açık uçlu olmak üzere toplam 40 soru pilot olarak uygulanmıştır. Çoktan seçmeli sorulardan 5 tanesinin ayırt edicilik indisinin 0,3 ün altında olmasından dolayı bu sorular testten çıkarılmıştır. Bu soruların seviyelerine göre dağılımı Tablo 2 de belirtilmiştir. Tablo 2: Değerlendirme Testindeki Soruların Seviyelerine Göre Dağılımı Seviyeler Soru No Bilgi 1, 10, 18,20,21,22,23,3132, Anlama (Kavrama) 2,4,7,8,9, 13, 14, 15,19,24,26,27,33,35 Uygulama ve daha üst seviyeler 3, 5, 6, 11, 12, 16, 17,25,28,2930,34

4 Rehber Materyalin uygulaması sonrası son teste deney ve kontrol grubunun verdikleri cevapların % dağılımı Tablo 3 de görülmektedir. Tablo 3: Deney ve Kontrol Grubu Öğrencilerinin Son Testteki Başarı Dağılımları Sorular Doğru DENEY GRUBU (N=40) KONTROL GRUBU (N=38) seçenek D % Y % B % D % Y % B % 1 D ,5 4 10,5 2 B ,3 3 7,9 9 23,8 3 D ,5 3 7, , ,3 8 21,1 4 B 37 92, , ,9 5 13, C 35 87,5 3 7, ,3 9 23, B 37 92, , , ,3 8 21,1 7 A ,8 5 13,2 8 E , , ,6 9 D , ,8 10 A ,7 2 5,3 11 B 35 87,5 3 7, ,6 4 10, ,9 12 C 37 92,5 3 7, ,5 9 23,7 6 15,8 13 D ,8 5 13,2 14 D 35 87,5 5 12, , , E ,5 3 7, , ,6 5 13,2 16 A ,5 3 7, ,7 2 5, C , , C ,1 6 15,8 8 21,1 19 D , ,6 5 13,2 20 E 37 92, , , , E 35 87,5 3 7, ,9 8 21,1 22 B ,4 8 21,1 5 10,5 23 B ,3 3 7,9 6 15,8 24 D , ,9 9 23,8 25 A ,5 3 7, , ,6 6 15,8 Kontrol ve deney gruplarının son testteki çoktan seçmeli sorulara verdikleri cevapların istatistiksel analiz sonuçları : Deney grubundaki öğrenciler arasında; bilgi, kavrama ve uygulama sorularına verdikleri cevaplar arasında anlamlı bir fark olmadığı (p> 0.001), Kontrol grubundaki öğrenciler arasında ise; bilgi sorularını cevaplamadaki başarıları ile kavrama ve uygulama sorularını cevaplama başarıları arasında anlamlı farklılığın (p< 0.001), Tüm sorularda deney grubunun başarı düzeyinin kontrole göre anlamlı farklı (p< 0.001), Bu farklılığın özellikle kavrama ve uygulama sorularındaki başarıların kıyaslanmasında daha çok olduğu (p< 0.001) gözlenmiştir. Son (değerlendirme) testte yer alan açık uçlu sorulara yönelik % başarı dağılımı Tablo-4 de görülmektedir. Tablo 4: Açık Uçlu Sorulara Verilen Cevaplardan Elde Edilen Bulgular Anlama Kısmen Anlama Yanlış anlama Cevapsız Soru No F k % F d % F k % F d % F k % F d % F k % F d % , , ,

5 , , (F k : kontrol grubu, F d : deney grubu) Açık uçlu soruların istatiksel analiz sonuçlarına göre; anlama düzeyleri kontrol grubunda, ±8.42 iken deney grubunda ± 7.36 e yükselmiştir (p < 0,001). Yanlış anlama düzeylerine bakıldığında bu değerlerin; ± 5.4 den 4.25±2.89 a düştüğü gözlenmiştir (p < 0,001). 4.TARTIŞMA /YORUM Aktif öğrenme yöntemlerinin uygulandığı deney gruplarındaki öğrencilerin not ortalaması ± 7.65, klasik öğrenmenin uygulandığı kontrol gruplarının ise ±13.21 olarak hesaplanmıştır (p<0.001). Elde edilen bu bulgular; aktif öğrenme yöntemlerinin klasik yöntemden daha etkili olduğunu göstermektedir. Ayrıca; deney gruplarındaki öğrencilerin, bilgi sorularının yanı sıra; kavrama ve uygulama sorularına da büyük bir başarıyla cevap verebilmeleri, konuları ezbere dayalı olarak öğrenme yerine anlamlı öğrenmenin gerçekleştirdiği sonucunu göstermektedir. Bununla birlikte; öğrencilerin grup içinde bir takım ruhuyla öğrenmelerini sağlayan İşbirlikli Öğrenme, Probleme Dayalı Öğrenme Yöntemlerinin kullanılmasının, öğrencilerin motivasyonunu arttırarak, mantıksal düşünme, olaylar arasında ilişki kurma ve çözüm üretme becerilerinin geliştirdiği belirlenmiştir. Öğrencilerle yapılan sözlü görüşmelerden: grup içinde gerçekleşen bu etkinliklerden sonra birbirlerini daha iyi anladıklarını, takım ruhuyla hareket etmenin ve dayanışmanın başarıda çok önemli olduğunu, etkinliklerde kendilerini bir bilim adamı gibi hissettiklerini, internet ortamında sunumunda onları motive ettiğini ifade etmişlerdir. 5.ÖNERİLER Ders konularının özelliğine bağımlı olarak farklı aktif öğrenme yöntemlerinden yararlanılması öğrenci başarısının anlamlı olarak artışında etkin rol oynamaktadır. Bu Rehber Materyal ve Öğretmen El Kitaplarına yönelik çalışmaların MEB in de desteğiyle Türkiye genelinde yaygınlaştırılması gerekmektedir. Bu yöntemleri içeren rehber materyallerin içerikleri; günün koşullarına ve bilimsel araştırmalara bağımlı olarak sürekli geliştirilmelidir. Bu konuda başarının sağlanabilmesi için Eğitim Fakülteleri öğretim üyeleri ile öğretmenlerin işbirliği içersinde olmaları gerekmektedir. Aktif öğretim yöntemlerine yönelik etkinlikleri içeren rehber materyallerin geliştirilmesine yönelik çalışmaların yanı sıra, gerek sınıf gerekse laboratuvar ve kütüphane koşullarıyla ilgili alt yapı çalışmaları da başlatılmalı, iyileştirme programları oluşturulmalıdır. Türkiye deki eğitim sisteminin, kalite rüzgarlarının estiği küreselleşen dünyada varlığını koruyabilmesi için öğrenmeyi öğreten aktif öğretim yöntemlerine dayalı eğitime destek verilmelidir. 6.LİTERATÜRLER 1.Goodwin L., Miller J.E., Cheetham R.D (1991)..Teaching freshman to think-does active learning work? Bio-Science 41, Robertson E.B.,( 1983). Teaching problem solving The Alberta Science Teacher, 4, Sharan S., (1980). Cooperative Learning in small groups : Recent methods and effects on achievement, attitudes and ethnic relations. Rewiev of Educational Research 20 (2), Gendell J., (1993). Basic Chemistry-A problem solving approach. Minneapolis/ S.t.Paul,New York L.A. SanFran: West Publishing Company, 5.Brown, T.L., LeMay H.E., Bursten B.E.,( 1999). Chemistry-the central science. (8.basım). New Jersey, Upper Saddle River: Prentice Hall.