Fen Bilimleri Öğretmen ve Öğretmen Adayları İçin BİYOLOJİ ÖĞRETİMİ

Transkript

1 Fen Bilimleri Öğretmen e Öğretmen Adayları İçin BİYOLOJİ ÖĞRETİMİ Ed törler: Yrd. Doç. Dr. Solmaz AYDIN Yrd. Doç. Dr. Sibel GÜRBÜZOĞLU YALMANCI Yazarlar: Prof. Dr. Mustafa YEL Doç. Dr. Fatih MATYAR Yrd. Doç. Dr. Solmaz AYDIN Yrd. Doç. Dr. Sibel GÜRBÜZOĞLU YALMANCI Yrd. Doç. Dr. Pınar FETTAHLIOĞLU Yrd. Doç. Dr. Zeynep YÜCE Yrd. Doç. Dr. Çiğdem ŞAHİN Yrd. Doç. Dr. Mustafa Serkan ABDÜSSELAM Yrd. Doç. Dr. Ali İbrahim Can GÖZÜM Dr. Nurcan UZEL Dr. Sultan ÇIKRIK

2 Editörler: Yrd. Doç. Dr. Solmaz AYDIN Yrd. Doç. Dr. Sibel GÜRBÜZOĞLU YALMANCI Fen Bilimleri Öğretmen e Öğretmen Adayları İçin BİYOLOJİ ÖĞRETİMİ ISBN DOI: / Kitap içeriğinin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir. Pegem Akademi Bu kitabın basım, yayım e satış hakları Pegem Akademi Yay. Eğt. Dan. Hizm. Tic. Ltd. Şti.ye aittir. Anılan kuruluşun izni alınmadan kitabın tümü ya da bölümleri, kapak tasarımı; mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik, kayıt ya da başka yöntemlerle çoğaltılamaz, basılamaz, dağıtılamaz. Bu kitap T.C. Kültür Bakanlığı bandrolü ile satılmaktadır. Okuyucularımızın bandrolü olmayan kitaplar hakkında yayıneimize bilgi ermesini e bandrolsüz yayınları satın almamasını diliyoruz.. 1. Baskı: Haziran 2016, Ankara Yayın-Proje: Özge Işıkcı Dizgi-Grafik Tasarım: Selda Tunç Kapak Görseli: İmaj ID: Copyright: ADDRicky Baskı: Salmat Basım Yayıncılık Ambalaj Sanayi Tic. Ltd. Şti. Büyük Sanayi 1. Cadde 95/1 İskitler/ANKARA Tel: ( ) Yayıncı Sertifika No: Matbaa Sertifika No: İletişim Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARA Yayınei Yayınei Belgeç: Dağıtım: Dağıtım Belgeç: Hazırlık Kursları: İnternet: E-ileti: pegem@pegem.net

3 ÖN SÖZ Fen bilimleri, çeremizde gerçekleşen olayların nedenlerini bilimsel kanunlarla açıklamaya çalışan bir bilimdir. Bilim e teknolojideki ilerlemeler fen bilimleri sayesinde olmaktadır. Dolayısıyla eğitim öğretimin temelinin atıldığı ilk e orta derecedeki öğrenim düzeylerinde fen bilimlerinin öğretimine dikkat edilmesi, bilim okuryazarı bireyler yetiştirmek adına temel oluşturacaktır. Ayrıca yapılandırmacı yaklaşıma göre hazırlanan öğretim programlarına da destek olabilecek, hem teorinin hem de uygulamanın bir arada erildiği fizik, kimya e biyoloji öğretimi üzerine odaklanan kitapların hazırlanmasının önemli olduğu düşünülmektedir. Bu düşünceden hareketle biyoloji öğretimi üzerine bir kitap hazırlanması gerekliliği, bu kitabın oluşturulmasında çıkış noktası olmuştur. Bu kitap çalışmasına başlanmadan önce farklı üniersitelerde göre yapan birçok öğretim üyesiyle görüşülmüş e öğretmen adaylarının teorik bilgilerini uygulamaya dökmede zorlandıkları görüşüne arılmıştır. Dolayısıyla bu eksikliği gidermek amacıyla hem öğretmen adaylarına hem de öğretmenlere teorik bilginin yanında uygulama örnekleri de sunan bir kitap hazırlanmaya çalışılmıştır. Bu çalışmada, fen öğretimi kitaplarından farklı olarak sadece biyoloji konularına yer erilmiştir. Bu kitabın fen bilimleri öğretmenliği bölümlerinde birçok derste e fen bilimleri öğretmenlerinin 6-8. sınıflarda kullanabilecekleri biyoloji konularına yönelik, içerisinde birçok örnek uygulamanın da yer aldığı kaynak bir kitap olması sağlanmıştır. Kitapta toplam 10 bölüm yer almaktadır. Konular seçilirken özellikle öğretmen adaylarının biyoloji öğretiminde kullanabilecekleri e eksikliklerini giderebilecekleri konuların seçilmesine dikkat edilmiştir. Her bölümde erilen teorik bilginin arkasından uygulama örnekleri erilerek öğretmen adaylarına e öğretmenlere fikir ermek e yaratıcıklarını kullanmalarına destek olmak amaçlanmıştır. Bu kitabın fen bilimleri alanında çalışan herkese rehber olması e fen bilimleri alanında hazırlanabilecek diğer kitaplara da fikir ermesi umulmaktadır. Kitaptaki her bir bölüm, ilgili konuda uzman kişiler tarafından hazırlanmıştır. Kitabın hazırlanmasında emeği geçen bütün yazarlara teşekkür ederiz. Yrd. Doç. Dr. Solmaz AYDIN Yrd. Doç. Dr. Sibel GÜRBÜZOĞLU YALMANCI

4 BÖLÜMLER e YAZARLARI 1. BÖLÜM: FEN EĞİTİMİNDE BİYOLOJİNİN YERİ e ÖNEMİ Yrd. Doç. Dr. Sibel GÜRBÜZOĞLU YALMANCI / Kafkas Üniersitesi 2. BÖLÜM: FEN BİLİMLERİ DERSİ ÖĞRETİM PROGRAMINDA BİYOLOJİ Yrd. Doç. Dr. Ali İbrahim Can GÖZÜM / Kafkas Üniersitesi 3. BÖLÜM: BİYOLOJİ ÖĞRETİMİNDE KULLANILAN YÖNTEM e TEKNİKLER Yrd. Doç. Dr. Sibel GÜRBÜZOĞLU YALMANCI / Kafkas Üniersitesi 4. BÖLÜM: BİYOLOJİ ÖĞRETİMİNDE MATERYAL TASARIMI Yrd. Doç. Dr. Solmaz AYDIN / Kafkas Üniersitesi Prof. Dr. Mustafa YEL / Gazi Üniersitesi 5 BÖLÜM: TEKNOLOJİ DESTEKLİ BİYOLOJİ ÖĞRETİMİ Yrd. Doç. Dr. Çiğdem ŞAHİN / Giresun Üniersitesi Yrd. Doç. Dr. Mustafa Serkan ABDÜSSELAM / Giresun Üniersitesi 6. BÖLÜM: BİYOLOJİ ÖĞRETİMİNDE ÖLÇME e DEĞERLENDİRME Yrd. Doç. Dr. Pınar FETTAHLIOĞLU / Çukuroa Üniersitesi Doç. Dr. Fatih MATYAR / Çukuroa Üniersitesi 7. BÖLÜM: BİYOLOJİ ÖĞRETİMİNDE LABORATUVAR ÇALIŞMALARI Dr. Nurcan UZEL / Gazi Üniersitesi 8. BÖLÜM: BİYOLOJİ ÖĞRETİMİNDE DENEYLER Dr. Sultan ÇIKRIK / Gazi Üniersitesi 9. BÖLÜM: BİYOLOJİDE KAVRAM ÖĞRETİMİ Yrd. Doç. Dr. Zeynep YÜCE / Kafkas Üniersitesi 10. BÖLÜM: BİYOLOJİ ÖĞRETİMİNDE MOTİVASYON Yrd. Doç. Dr. Solmaz AYDIN / Kafkas Üniersitesi

5 İÇİNDEKİLER Ön Söz...iii Bölümler e Yazarları BÖLÜM FEN EĞİTİMİNDE BİYOLOJİNİN YERİ e ÖNEMİ Giriş...2 Bilimin e Bilimsel Bilginin Tanımı e Özellikleri...2 Fen Eğitimi, Amaçları e Önemi...4 Biyoloji Eğitimi e Önemi...7 Kaynakça BÖLÜM FEN BİLİMLERİ DERSİ ÖĞRETİM PROGRAMINDA BİYOLOJİ Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı...14 Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programının Temel Yaklaşımı...15 Fen Bilimleri Dersi Bilgi Öğrenme Alanları...16 Fen Bilimleri Dersi Öğrenme Alt Alanları İle Biyolojinin İlişkisi...17 Canlılar e Hayat Öğrenme Alanına Ait Kazanımlar Sınıf Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı Sınıf Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı Sınıf Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı Sınıf Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı Sınıf Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı Sınıf Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı...22 Kaynakça...24

6 Biyoloji Öğretimi 3. BÖLÜM BİYOLOJİ ÖĞRETİMİNDE KULLANILAN YÖNTEM e TEKNİKLER Giriş...26 Çoklu Zekâ Kuramı...26 Sözel-Dilsel Zekâ...28 Mantıksal-Matematiksel Zekâ...28 Görsel-Uzamsal Zekâ...29 Müziksel-Ritmik Zekâ...30 Bedensel-Kinestetik Zekâ...30 Sosyal Zekâ...31 İçsel-Öze Dönük Zekâ...32 Doğacı Zekâ...32 Varoluşçu Zekâ...33 Zekâ Alanlarının Gelişimini Etkileyen Faktörler...33 Eğitimde Çoklu Zekâ...34 Yapılandırmacı Yaklaşım...42 Soru-Ceap Yöntemi...51 Tartışma Yöntemi...55 Drama Yöntemi...58 Problem Çözme Yöntemi...59 Örnek Olay Yöntemi...64 Proje Tabanlı Öğrenme Yöntemi...66 Beyin Temelli Öğrenme Yöntemi...68 İşbirlikli Öğrenme...70 Teknikler...71 Altı Şapkalı Düşünme Tekniği...71 İstasyon Tekniği...74 Balık Kılçığı Tekniği...76 Karam Öğretiminde Kullanılan Teknikler...77 Argümantasyon (Dayandırma, Bilimsel Tartışma)...79 Sorgulayıcı Öğrenme...80 Kaynakça...82

7 inde iler 4. BÖLÜM BİYOLOJİ ÖĞRETİMİNDE MATERYAL TASARIMI Biyoloji Öğretiminde Materyal Tasarımı...88 Öğretim Materyali Nedir?...88 Öğretim Materyali Kullanımı Niçin Gereklidir?...89 Öğretim Materyallerinin Seçimi...91 Öğretim Materyallerinin Hazırlanması...92 Öğretim Materyallerinin Tasarımı...93 Ortaokulda Biyoloji Öğretimi İçin Kullanılabilecek Materyaller...96 Sunu Materyalleri...96 Görsel Materyaller İşitsel Materyaller Çeşitli Etkinlik Örnekleri Kaynakça BÖLÜM TEKNOLOJİ DESTEKLİ BİYOLOJİ ÖĞRETİMİ Teknoloji Destekli Biyoloji Öğretimi Teknoloji Destekli Sorgulamaya Dayalı Biyoloji Öğretimi Teknoloji Destekli Sorgulamaya Dayalı Biyoloji Öğretimi Örnek Uygulamaları Teknoloji e Sınıflarda Olması Gereken Donanım e Yazılımlar Bloglar (Web 2.0 Teknolojisi) Google Drie Paylaşım Yazılımları (Web 2.0 Teknolojisi) Sınıf Tartışma Ortamları (Web 2.0 Teknolojisi) Grup Çalışma Ortamları (Web 2.0 Teknolojisi) Etkileşimli Anket Oluşturma Ortamları (Web 2.0 Teknolojileri) Mobil Öğrenme Ortamları (Sanal Gerçeklik Teknolojisi) Mobil Öğrenme Ortamları (Artırılmış Gerçeklik Teknolojisi) Animasyonlar Karam Haritası Oluşturma Ortamları (Web 1.0 Teknolojisi) Araştırma e Gözlem Kayıt Ortamları (Web 2.0 Teknolojisi) Kaynakça...152

8 Biyoloji Öğretimi 6. BÖLÜM BİYOLOJİ EĞİTİMİNDE ÖLÇME e DEĞERLENDİRME Neden Ölçme e Değerlendirme Temel Karamlar Bir Ölçme Aracının Yapısal Özellikleri Geçerlik Güenilirlik Geleneksel e Alternatif Değerlendirme Teknikleri Geleneksel Değerlendirme Teknikleri Yazılı Sınalar Sözlü Sınalar Kısa Ceaplı Testler Doğru Yanlış Testleri Çoktan Seçmeli Testler Eşleştirme Testleri Alternatif Değerlendirme Teknikleri Performans Değerlendirmesi Portfolyolar (Bireysel Gelişim Dosyaları, Ürün Seçki Dosyaları) Rubrikler (Derecelendirme Ölçekleri) Gözlem Formları Karam Haritaları Görüşme Kelime İlişkilendirme Testi Yapılandırılmış Grid Tanılayıcı Dallanmış Ağaç Kaynakça...198

9 inde iler 7. BÖLÜM BİYOLOJİ ÖĞRETİMİNDE LABORATUVAR ÇALIŞMALARI Laboratuarda Çalışma Kuralları Laboratuarda Kullanılan Temel Malzemeler e Cihazlar Cam Malzemelerin Temizlenmesi Çözeltiler Ölçü Birimleri Mikroskop Işık Mikroskobunun Kısımları Işık Mikroskobunun Kullanımı Işık Mikroskobunda Büyütme e Görüntü Özellikleri Işık Mikroskobunda Preparat Hazırlama Işık Mikroskobunda Boyama Kaynakça...238

10 Biyoloji Öğretimi 8. BÖLÜM BİYOLOJİ ÖĞRETİMİNDE DENEYLER Giriş Neden Deney? Deney 1: Hücreleri Görebilir Miyiz? Deney 2: Sitoplazma Hareketleri Deney 3: Difüzyon Olayı Deney 4: Ozmoz Olayı Deney 5: Kültür Ortamında Mikroskobik Canlılar Deney 6: Küflerin İncelenmesi Deney 7: Amilaz Enziminin Etkisi Deney 8: Mitoz Bölünme Deney 9: Kıkırdak, Kemik e Kas Yapısı Deney 10: Akciğer Modeli Deney 11: Kalbin Yapısı Deney 12: Kan Hücreleri e Kan Grubu Tayini Deney 13: Böbreğin Yapısı Deney 14: Gözün Yapısı Deney 15: DNA İzolasyonu Deney 16: Çiçeğin Yapısı Deney 17: Besin Maddelerinde Organik Bileşiklerin Tayini Deney 18: Balık Yapısının İncelenmesi Kaynakça...298

11 inde iler 9. BÖLÜM BİYOLOJİDE KAVRAM ÖĞRETİMİ Karam Karamın İçerik Öğeleri Karamın Özellikleri Karam Türleri Karamın Yapısına İlişkin Özellikler Karam Geliştirme Süreçleri Öğrenme Biçimlerine Göre Karamlar Karam Öğretimi Karamın Sunulmasına İlişkin Özellikler Karam Yanılgıları Karam Öğretiminde Kullanılan Teknikler Kaynakça...323

12 Biyoloji Öğretimi 10. BÖLÜM BİYOLOJİ ÖĞRETİMİNDE MOTİVASYON Motiasyon Motiasyon e Önemi Motiasyon Türleri İçsel Motiasyon Dışsal Motiasyon Motiasyonsuzluk Biyoloji Öğretiminde Motiasyon Öğrenci Motiasyonunu Artırmak İçin Neler Yapılabilir? Kaynakça...341

13 BÖLÜM FEN EĞİTİMİNDE BİYOLOJİNİN YERİ e ÖNEMİ Yrd. Doç. Dr. Sibel GÜRBÜZOĞLU YALMANCI Kafkas Üniersitesi Eğitim Fakültesi Konu Başlıkları Giriş Bilimin e Bilimsel Bilginin Tanımı e Özellikleri Fen Eğitimi, Amaçları e Önemi Biyoloji Eğitimi e Önemi

14 Biyoloji Öğretimi GİRİŞ Fen bilimleri, insanların yaşadığı ortamı konu olarak seçer e aynı zamanda bu ortamdaki gerçekleri, olayları e olguları açıklamaya çalışır (Temizyürek, 2003). Fen e teknoloji her geçen gün insanoğlunun hayatına daha da çok girmekte e toplumları etkilemektedir. Artık insanlardan sosyal sorunlar hakkında karar erirken fen e teknolojiye dayalı bilgilerden yola çıkması beklenmektedir (Topsakal, 2005). Bu açıdan fen e fen biliminin içine aldığı biyoloji okuryazarlığı mutlak olarak insanlarda ar olması gereken bir özellik haline gelmiştir. Öğretmen merkezli yöntemler e uygulamalar bu okuryazarlığın oluşmasını engeller nitelik taşımaktadır. Bu yöntemler öğrencilerin öz güenlerini e motiasyonlarını arttırıcı rol oynamamaktadır. Öğrenciler sorgulayan e öğrenmek için araştıran bireyler olmalıdırlar (Topsakal, 2006). Bu nitelikteki öğrenciler fen okuryazarı olabilir e bilimsel bilgiyi doğru bir şekilde kullanabilirler. Biyoloji bilimindeki bilgilerinde doğru bir şekilde kullanılabilmesi, öğrencilerin yaşamında karşılaştığı problemleri bu bilgilere dayandırarak çözebilme becerisi elde etmesi aynı zamanda karar erebilme, eleştirel düşünebilme e sorgulama becerilerini kullanabilmesi yani biyoloji bilimi ile ilgili tutum, değer e bilgilere sahip olması da biyoloji okuryazarlığını tanımlar. Biyoloji okuryazarı bir birey bilimle ilgili tanımları değerleri e tutumları yani bilimsel bilginin doğasını anlayabilir. BİLİMİN e BİLİMSEL BİLGİNİN TANIMI e ÖZELLİKLERİ Bilimin doğası, bilim nedir?, bilim nasıl işler, bilim adamları nasıl çalışır, sosyal e kültürel yapıların bilime etkisi nedir? gibi sorulara ceap ararken, bilim tarihi, sosyoloji, psikoloji e felsefe gibi disiplinlerden de faydalanır (McComas e Olson, 2000).

15 Fen ğitiminde Biyolojinin eri e Önemi Bilim bireylerin bilgi edinme gereksinimlerinden e merak duygularından beslenerek ortaya çıkmıştır (Temizyürek, 2003). Bilimin belli bir tanımı yoktur. Genel anlamda bilim, bilgiyi araştırma bunu yaparken doğru düşünebilme, sistematik olarak bilgileri düzenleme, bilimsel metotları kullanarak ereni anlamaya e tanımlamaya çalışma şeklinde tanımlanabilir. Bilimsel çalışmaların herkese açık olması e bu nedenle çalışılan konuların çeşitlilik oluşturması, bu çalışmaların sürekli deam eden bir süreç halinde olması, bu çalışmalar ile yeni bilgiler e yeni çalışma alanlarının ortaya çıkması e bu bilgilerin herkes tarafından denetlenebilmesi bilimin temel niteliklerini oluşturur (Çepni, 2005). İnsanın iç e dış dünyasını yansıtan bilgi, çeremizin anlaşılması e etrafımızda olan öğelerin algılanması olarak tanımlanır (Case, 2002). Buradan hareketle, bilimin oluşturduğu sistematik bilgiler topluluğu da bilimsel bilgiyi tanımlar. Bilimsel bilgi türleri, olgular, karamlar, yasalar, teoriler şeklinde ayrılır (Çepni, 2005). Olgular: İki nesne, olay ya da sözcük arasındaki ilişkileri belirleyen ifadelerdir. Tektir e bir doğru ceapları ardır. Bunları değiştirmek zordur, tekrarlanabilirler, gözlenebilirler (Çepni, 2005; Kaptan, 1999). Karamlar: Benzer özelliklerine göre sınıflandırılıp bir gruba dâhil edilen olay, fikir e objelere erilen addır. Karamlar sayesinde nesnelerin e olayların tanımlanması kolaylaşır, bilgilerin sınıflandırılması sağlanır e insanlar arasındaki iletişim kolaylaşmış olur (Çepni, 2005; Kaptan, 1999). Yasalar: Karamlar arasındaki ilişkileri belirten ilkelerin farklı durumlar için de denenip doğruluğunun açığa çıkmasıyla oluşan bilgi türüdür (Çepni, 2005). Teoriler: İlkeler, birçok deneyle desteklenmiş e daha geçerli başka bir durum olmadığına inanıldığında teori haline gelir (Çepni, 2005). Geçerliğini yerine deneylerle desteklenmiş başka bir teori gelene kadar korur. Bilimsel bilginin genel özellikleri şu şekildedir (Köseoğlu, Tümay e Budak, 2008: 227): - Bilimsel açıklamaların geçerliği deneysel delillerle test edilebilir, bu nedenle bilimsel bilgi olgusal temellidir. Ancak gözlem e erilerin tek başlarına bir anlamı yoktur, gözlem e çıkarım farklı şeylerdir. Bilim adamları gözlem e erilerin öne sürülen iddia için nasıl delil oluşturduğunu, bu iddiayı nasıl desteklediğini gerekçeleriyle ortaya koyar yani bir argüman oluştururlar. Bu süreç gözlem e erilerin yorumlanmasını içerdiğinden bilimsel bilgi subjektiftir.

16 Biyoloji Öğretimi - Bir konu ile ilgili aynı eriler farklı şekillerde yorumlanabileceğinden bu konuda birden fazla yarışan teori söz konusu olabilir. Bilim adamları bu yarışan teorilerden hangisinin mecut delillerle uyum içinde olduğunu e en tatmin edici açıklamayı sağladığını belirlemeye çalışırlar. Yeni deliller elde edildikçe mecut bilimsel açıklamalar sürekli gözden geçirilir, sorgulanır, geliştirilir eya değiştirilir. Bu nedenle bilimsel bilgi değişime açıktır. - Bilimsel açıklamalar bilim adamlarının hayal gücünü e yaratıcılığını içerir. Ancak, bilim adamları toplumdan tamamen izole bir şekilde çalışmadığından kaçınılmaz sosyal etkileşimler nedeniyle bilimsel bilgi bilimin yapıldığı sosyal e kültürel bağlamdan etkilenir. FEN EĞİTİMİ, AMAÇLARI e ÖNEMİ Fen, biyoloji, fizik, kimya disiplinlerini içine alan bunlardan kaynaklanan doğayı açıklamaya çalışan bir bilimdir (Topsakal, 2006). Fen bilgisi öğrenen bireyler doğadaki gözlemlenmiş olaylar hakkında yorum yapabilir, tahminler oluşturabilirler. Böylece yaşamlarını kolaylaştırarak, olaylar hakkında doğru bir şekilde neden-sonuç ilişkisi kurabilirler (Temizyürek, 2003). Fen derslerinin, öğrencilere fen okuryazarlığını kazandırmak, zihin e el becerisini geliştirmek, meslek seçimine e eğitimine zemin hazırlamak olmak üzere amaçları ardır (Çepni, 2005). Bu temel amaçlar çerçeesinde öğrencilerde kazandırılacak daranış e hedefler ise şu şekilde belirlenmiştir (Çepni, 2005; Kaptan, 1999; Temizyürek, 2003): 1. Bilimsel bilgileri bilme e anlama Bir alana ait bilimsel bilgileri bilme Fen bilimlerinin tarihini e felsefesini bilme 2. Bilimsel Süreçlerle Araştırma e Keşfetme Gözlem yapabilme e yaptığı bu gözlemi betimleyebilme Sınıflandırma yapabilme Ölçme yapabilme e ölçüm sonuçlarını tablolaştırabilme İletişim kurma becerisini kullanabilme Kestirme yolları kullanabilme e yordama gücünü kullanabilme