FEN ve TEKNOLOJİ ÖĞRETİMİ

Transkript

1 FEN ve TEKNOLOJİ ÖĞRETİMİ Editörler Yrd.Doç.Dr.Özgür TAŞKIN&Yrd.Doç.Dr.Özlem KORAY Yazarlar Doç.Dr.Ahmet Zeki SAKA Dr.Ertuğrul ERDOĞMUŞ Yrd.Doç.Dr.Fatih MATYAR Yrd.Doç.Dr.Gürsoy MERİÇ Yrd.Doç.Dr.Hakan HANÇER Yrd.Doç.Dr.Mustafa HAMALOSMANOĞLU Yrd.Doç.Dr.Ömer GEMİCİ Yrd.Doç.Dr.Ömür AKDEMİR Yrd.Doç.Dr.Özgür TAŞKIN Yrd.Doç.Dr.Özlem KORAY Yrd.Doç.Dr.Yılmaz ÇAKICI Yrd.Doç.Dr.Zekeriya YERLİKAYA Yrd.Doç.Dr.Zeki APAYDIN

2 Editörler Yrd.Doç.Dr.Özgür TAŞKIN&Yrd.Doç.Dr.Özlem KORAY Fen ve Teknoloji Öğretimi ISBN: BASKI-Eylül 2006 Bu kitabın basım,yayın ve satış hakları Lisans Yayıncılık a aittir.anılan kuruluşun izni alınmadan kitabın tümü ya da bölümleri mekanik,elektronik veya başka yöntemlerle çoğaltılamaz, basılamaz ve dağıtılamaz. Arı Matbaacılık Lisans Yayıncılık Demirkapı Caddesi No:1/3 Bayrampaşa-İSTANBUL e-post : lisans@lisansyayincilik.com II

3 ÖNSÖZ Çağımızda, gelişmiş ülkelerin nitelikli insan gücünün yetişmesine ne denli önem verdikleri gözden kaçmayan bir gerçektir. Teknolojisini dünya ülkelerine sunan, bilimsel düşüncede çığırlar açan ülkeler, özgür düşünen, zekasını yaratıcı yetisi ile birleştirebilen vatandaşları ile bulundukları yere gelebilmişlerdir. Bu nedenle, bir toplumun geleceğine yön verebilmesi ve gelişmiş ülkeler arasında prestijli bir yere sahip olabilmesi için, kendi bireylerindeki yaratıcı zihinsel gücü ortaya çıkarıcı ve geliştirici girişimlerde bulunması gerekir. Bunu yapabilmenin en geçerli yolu da nitelikli fen ve teknoloji eğitiminden geçer. Sürekli değişen ve gelişen bilim dünyasında, özellikle temel eğitimin en önemli alt dallarından biri olan fen ve teknoloji eğitiminin amacı, bilim ve teknolojinin egemen olduğu bir dünya da, insanlara yaşam için gerekli bilgi ve becerileri kazandırmak, bunları hayatın her aşamasında kullandırarak toplumları refah düzeyine ulaştırmaktır. Bu amacı gerçekleştirmek için; gelecek nesilleri eğitmenin ne denli önemli olduğunun farkında olan, demokratik ve etik değerlere saygılı, bilimsel değerleri referans alarak teknolojik gelişmelere açık olan, çağın gereklerine göre kendini yenileyebilen, iyi bir çevreci ve dünya vatandaşı olarak sorumluluk alabilen, yaratıcı, girişimci, üretken ve yurtsever öğretmenlere ihtiyaç büyüktür. Bu noktada yenilenen ilköğretim programlarındaki değişikliklerle birlikte, alanında uzman eğitimciler olarak fen ve teknoloji eğitimi verecek öğretmen ve öğretmen adaylarının ihtiyaç duyacakları bütün çağdaş, bilimsel teorileri örnekleri ile bulabilecekleri bu kitabın hazırlanması amaçlanmıştır. Bu kitap özellikle hizmet içinde görev yapan sınıf ve fen bilgisi öğretmenlerinin ve eğitim fakültelerinin yenilenen programlarında yer alan Fen ve Teknoloji Öğretimi I-II ve Özel Öğretim Yöntemleri I-II derslerini alan sınıf ve fen bilgisi öğretmen adaylarının yararlanması amacı ile hazırlanmıştır. Ayrıca kitaptan ilgili alanda lisans üstü eğitim yapan öğrenciler, akademisyenler ve öğretim elemanları da faydalanabilir. Kitap 16 bölümden oluşmuştur, her bir bölümde Fen ve Teknoloji eğitiminin bir boyutu ele alınmış ve en son gelişmeleri içerecek şekilde düzenlenmiştir. Fen ve Teknoloji Öğretimi kitabında çağdaş kuramsal bilgilerin yanı sıra, bu bilgiler ışığında hazırlanmış örnek etkinliklere de yer verilmiş, böylece bilgilerin uygulamaya dönüştürülmesinde kolaylık sağlanması amaçlanmıştır. Ayrıca kitaptaki her bir bölüm birbiri ile bağlantılı olarak hazırlanmış ve yerleştirilmiştir. Fen ve Teknoloji sürekli gelişen ve bilgi III

4 birikimine her gün yenilerinin eklendiği bir alan olduğu için, bu kitabın yanında her ünite ile ilgili yeni yayınlanmış bilimsel çalışmaların da incelenmesi önerilmektedir. Eylül 2006 Editörler Yrd.Doç.Dr.Özgür TAŞKIN&Yrd.Doç.Dr. Özlem KORAY IV

5 İÇİNDEKİLER Önsöz. III Bölüm I BİLİMİN DOĞASI ve ÖĞRENME Bilim Bilim Felsefesi Nedir? Bilimsel Fikirlerin Tarihi Bilimde Yanlışlama İlkesi Bilgi Türleri ve Bilimsel Bilgi Bilim Adamının Karakteristik Özellikleri ve Çalışma Yolları 26 Yararlanılan Kaynaklar 31 Bölüm II FEN VE TEKNOLOJİ EĞİTİMİ Öğrenme ve Öğrenme Süreci Öğrenme Sürecinin Bazı Temel Özellikleri Öğrenmede Olgunlaşma Önemlidir Öğrenme için Bireyin Hazır Olması Gerekir Öğrenmede Çevre ile Etkileşim Gerekir Öğrenmede Gereksinme, İlgi ve Amaç Dikkate Alınmalıdır Öğrenme Sonucunda Mutlaka Davranış Değişikliği Oluşur Öğrenme Yaşantı Ürünüdür Öğrenme Kalıcı İzlidir Fen Öğrenme Fen Bilgisi Eğitiminin Önemi Fen Bilgisi Eğitiminin Tarihçesi Fen Bilgisi Eğitiminin Amaçları Fen Bilgisi Eğitiminde Öğretmen ve Öğrenci Merkezli Yaklaşımlar Etkili ve Kalıcı Bir Fen Öğretimi Fen Öğretiminin Alanları Teknoloji Eğitim Teknolojisi Öğretim Teknolojisi Teknoloji Eğitimi Fen ve Teknoloji Okuryazarlığı Fen, Teknoloji ve Toplum Üçlemesi 52 Yararlanılan Kaynaklar 55 V

6 Bölüm III YENİ FEN ve TEKNOLOJİ PROGRAMI Yeni Programın Temel Felsefesi Yeni Programın Eski Programdan Farkları ve Hazırlanma Gerekçesi Yeni Programda Üniteler ve Yapılandırmacı Yaklaşım Yapılandırıcı Yaklaşım Yeni Program ile İlgili Etkinlik Örnekleri Yeni Programda Klasik ve Performans Değerlendirme Yöntem ve Örnekleri Değerlendirme Araç ve Yöntemleri 74 Yararlanılan Kaynaklar 82 Bölüm IV FEN VE TEKNOLOJİ EĞİTİMİNDE LABORATUVAR YÖNTEMİ VE BİLİMSEL SÜREÇ BECERİLERİ Laboratuar Laboratuvar Yöntemi ve Deney Teknikleri Kapalı Uçlu Deneylerle laboratuvar Tekniği Açık Uçlu Deneylerle Laboratuvar Tekniği Hipotez Kurma ve Hipotezi Yoklamaya Yönelik Laboratuvar Tekniği Laboratuvar Güvenliği ve Laboratuvarda Uyulması Gereken Kurallar Öğretmenlerin Laboratuvarda Uyması Gereken Kurallar Öğrencilerin Laboratuvarda Uyması Gereken Kurallar Laboratuvarda, Araç ve Gereçlerden Yararlanma Bilimsel Süreç Becerileri Temel Süreçler ve Etkinlik Örnekleri Temel Süreçler ve Etkinlik Örnekleri Deney Raporları 104 Yararlanılan Kaynaklar 108 Bölüm V FEN VE TEKNOLOJİ EĞİTİMİNDE KAVRAM ÖĞRETİMİ Fen Bilimleri İçeriğinde Kavram ın Yeri ve Tanımı Kavram Geliştirme Süreçleri Kavram Geliştirme Süreçleri Kavramlar Arası İlişkiler Kavramların Aşamalılığı Kuramsal Sistemler 118 VI

7 5.7 Kavram Öğretimi Anlam Çözümleme Tabloları/Çizelgeleri Kavram Ağları Zihin Haritası Kavram Haritası Kavramsal Değişim Metinleri (KMD) 127 Yararlanılan Kaynaklar 130 Bölüm VI FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETİMİNDE YAPILANDIRMACI YAKLAŞIM Fen Eğitiminde Yapılandırmacı Yaklaşımın Ortaya Çıkışı Yapılandırmacı Yaklaşımın Temel Felsefesi Yapılandırmacı Yaklaşımda Öğretim Stratejileri Yapılandırmacı Yaklaşımda Öğretmenin Rolü Yapılandırmacı Yaklaşımda Ölçme ve Değerlendirme Sonuç 139 Yararlanılan Kaynaklar 141 Bölüm VII FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETİMİNDE PROBLEM ÇÖZME VE PROBLEME DAYALI ÖĞRENME (PDÖ) Problem Nedir? Nitelikli Bir Problemin Özellikleri Problem Çeşitleri ve Düzeyleri Problem Çözme ve Eğitim Problem Çözme Aşamaları Probleme Dayalı Öğrenme (PDÖ) Nedir? PDÖ nin Öğrenciye Sağladığı Yararlar PDÖ nin Sakınca ve Sınırlılıkları PDÖ nin Temel Felsefesi ve Önemi PDÖ Nasıl Uygulanır? PDÖ nin Uygulanma Sürecinde Öğrenci ve Öğretmen Rolleri PDÖ Uygulamalarında Dikkate Alınması Gerekenler PDÖ Nasıl Daha Etkin Hale Getirilir? PDÖ Basamakları PDÖ Oturumları PDÖ Oturumlarının Uygulama Sürecine Yönelik Öneriler Hareket ve Kuvvet Ünitesindeki PDÖ Uygulamaları İçin Örnek Senaryolar PDÖ Uygulamalarına Yönelik Plan ve Etkinlik Örneği 168 VII

8 PDÖ Oturumlarında Öğrenci Etkinliklerini Değerlendirme Formu PDÖ Oturumu Eğitim Yönlendiricisi Geri Bildirim Formu 176 Yararlanılan Kaynaklar 177 Bölüm VIII FEN VE TEKNOLOJİ EĞİTİMİNDE ELEŞTİREL VE YARATICI DÜŞÜNME Yaratıcı Düşünme Yaratıcılık nedir? Yaratıcı Düşünme Süreci Yaratıcılık ve Eğitim Yaratıcılık ve Fen Eğitimi Yaratıcı Düşünme Teknikleri Yaratıcı Drama Altı Düşünme Şapkası Beyin Fırtınası Nitelik Sıralama Sinektik Örnek Olay İnceleme Yaratıcı Düşünme ile ilgili etkinlikler Eleştirel Düşünme Eleştirel düşünme nedir? Eleştirel düşünen bireylerin özellikleri Eleştirel düşünme ve Eğitim Eleştirel Düşünme Becerileri Eleştirel ve yaratıcı düşünme arasındaki etkileşim Eleştirel Düşünme İle İlgili Örnek Etkinlikler 211 Yararlanılan Kaynaklar 214 Bölüm IX FEN VE TEKNOLOJİ EĞİTİMİNDE ÇOKLU ZEKA Eski ve Yeni Zeka Anlayışı Arasındaki Farklar Gardner a Göre Zeka Çoklu Zeka Kuramının Temel Felsefesi Zekanın Sekiz Yönü Sözel Zeka / Dilsel Zeka Sayısal Zeka / Mantık-Matematik Zekası Görsel Zeka / Uzamsal Zeka Müzik Zekası / Ritmik Zeka Bedensel / Kinestetik Zeka Kişisel Zeka / İçsel Zeka / Öze-Dönük Zeka / VIII

9 Duygusal Zeka Sosyal Zeka / Kişiler Arası Zeka Doğa Zekası Çoklu Zekaya Göre Örnek Etkinlik ve Planlar 230 Yararlanılan Kaynaklar 235 Bölüm X FEN VE TEKNOLOJİ EĞİTİMİNDE PROJE VE ARAŞTIRMA TABANLI ÖĞRENME Proje Nedir? Proje Tabanlı Öğrenme ve Temel Felsefesi Proje Tabanlı Öğrenmenin Özellikleri Proje Tabanlı Öğrenmenin Uygulamaları Araştırma Tabanlı Öğrenme ve Temel Felsefesi Araştırma Tabanlı Öğrenmenin Özellikleri Araştırma Tabanlı Öğrenmenin Uygulanması 248 Yararlanılan Kaynaklar 251 Bölüm XI ÇOK DİSİPLİNLİ FEN EĞİTİMİ: ÇEVRE EĞİTİMİ Çevre Eğitimi Nedir? Nasıl Doğmuştur? Çevre Eğitimi ve Hedefleri Neden Çevre Eğitimi? ve Çevre Eğitimi Fen Eğitimine Nasıl Uyarlanabilir? Çağdaş Eğitim Kavramları Çevre Eğitimine Nasıl Uygulanır? Gerçek Problemleri Kullanma Çok Disiplinli Fırsatlar Oluşturma Yaratıcı Düşünme İçin Merakı Güdüleme ve Eleştiren/Şüpheci Bir Düşünür Olmayı Destekleme Alternatif Ölçme Değerlendirme Araçlarını Bulma ve Kullanma Sınıfta Rollerin Tanımlanması Profesyonel Gelişim İşbirlikli Çalışma Yoluyla Problem Çözme Yeteneklerini Geliştirme ve Strateji Çeşitliliği Sağlama Çevre Eğitimi İle İlgili Programlar, Çalışmalar ve Eleştirel Konular Çevre Eğitimine Yönelik Örnek Araştırma laboratuarı Çok Disiplinli Zincir Deney 265 Yararlanılan Kaynaklar 269 Bölüm XII FEN VE TEKNOLOJİ EĞİTİMİNDE ÖĞRETİM TEKNOLOJİSİ VE MATERYAL GELİŞTİRME 273 IX

10 12.1 Öğretim Teknolojisi Öğretim Teknolojilerine Neden İhtiyaç Vardır? Öğretim Teknolojileri ve Materyal Geliştirmede Modeller Sınıf Ortamına Yönelik Modeller Materyal Geliştirmeye Yönelik Modeller Sisteme Yönelik Modeller Gerlach ve Ely Modeli Hedeflerin Belirlenmesi İçeriğin Belirlenmesi Giriş Davranışlarının Belirlenmesi Stratejilerin Saptanması Gurupların Organize Edilmesi Zamanın Ayarlanması Ortamın Ayarlanması Kaynakların Seçilmesi Performansın Değerlendirilmesi Dönütün Analizi Öğretim Materyali Hazırlama 285 Yararlanılan Kaynaklar 287 Bölüm XIII FEN VE TEKNOLOJİ DERSİNDE ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME Ölçme Değerlendirme Ölçme ve Değerlendirmenin Önemi Ölçme ve Değerlendirme ile İlgili Temel Kavramlar Nitelikler Ölçme Kuralı Ölçme Ölçüm Ölçüt Fen ve Teknoloji Öğretiminde Ölçme ve Değerlendirme Öğrenmenin Boyutları Bilişsel Boyut Duyuşsal Boyuta Psiko-motor Boyut Öğrenme Boyutlarına Uygun Fen ve Teknoloji Soru Örnekleri Bilişsel Boyut Duyuşsal Boyut Psiko-motor Boyut 302 X

11 13.8 Laboratuar Uygulamalarında Ölçme ve Değerlendirme Gözlem Formları Öğrencilerin Laboratuar Çalışmalarının Süreç Olarak Değerlendirilmesi Ölçme Değerlendirme Araçları Yazılı yoklamalar Sözlü Yoklamalar Standart Testler 315 Yararlanılan Kaynaklar 321 Bölüm XIV PERFORMANS ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME TEKNİKLERİ Performans Değerlendirmesi Performans Nasıl Değerlendirilir? Performans Ölçme ve Değerlendirmee Kullanılan Teknikler Portfolyo Türleri Portfolyonun Uygulanması Portfolyonun Değerlendirilmesi Rubrikler (Derecelendirme Ölçekleri) Rubrik Geliştirme Aşamaları Rubrik Kullanırken Dikkat Edilmesi Gereken Noktalar Rubriğin Yararları Rubrik Türleri Gözlem Formları Görüşme Metodu Görüşme Formunun Hazırlanması 337 Yararlanılan Kaynaklar 339 Bölüm XV FEN EĞİTİMİNDE ARAŞTIRMA TEKNİKLERİ Araştırmanın Doğası Gerçeği Arama Deneyim Mantık Bilimsel Araştırma Yansıtma Bilgi Edinme Yöntemleri Otoriteden Bilgi Aktarma Örnek Davranışı Taklit Etme Deneyimleri Genelleme Problem Çözme 347 XI

12 15.3. Araştırma Çeşitleri Araştırmanın Terminolojisi Veri Toplama Özellikleri Araçları ve Çeşitleri Yazılı Kaynaklardan Veri Toplamak: Deneklerden Veri Toplamak Deneysel Yöntem Veri Analizi Metotları 360 Yararlanılan Kaynaklar 364 Bölüm XVI FEN - TEKNOLOJİ VE TOPLUM Fen, Teknoloji ve Toplum Yaklaşımına Genel Bir Bakış Bilim ve Teknoloji Kavramları Bilim ve Teknoloji İlişkisi Bilim ve Teknolojinin Doğası Bilimin Doğası ve Bilim Toplum İlişkisi Bilimsel Süreçler, Bilimin Hedefleri ve Değerler Sisteminin Önemi Bir Bilgi Bütünlüğü Olarak Bilim Sistematik Bir Araştırma Süreci Olarak Bilim Bir Değerler Sistemi Olarak Bilim Doğayı ve Evreni Anlayabilmenin Bir Yolu Olarak Bilim İnsanileştirici Bir Etkiye Sahip Olarak Bilim Sosyal Bir Kurum ve Yapı Olarak Bilim Teknolojinin Doğası Fen ve Teknoloji Öğretiminde Fen, Teknoloji ve Toplum Yaklaşımı 391 Yararlanılan Kaynaklar 396 XII