61 BİLİMİN DOĞASI VE ÖĞRETMEN ADAYLARININ BİLİMİN DOĞASI ANLAYIŞLARI ÇELİK, Suat BAYRAKÇEKEN, Samih ERÇETİN, Şefika Şule TÜRKİYE/ТУРЦИЯ ÖZET Bu çalışmada, eğitimin her kademesinde konu alanı içeriği ile birleştirilmesi gerekli görülen bilimin doğası altı boyut altında derlenmiş ve öğretmen adaylarının bilimin doğası konusundaki anlayışları araştırılmıştır. Çalışmada bilimin doğasının boyutları olarak; bilimsel bilginin olgusal temelli olması, bilimsel bilginin üretiminde hayal ve yaratıcılığın bulunması, bilimsel bilginin kısmen de olsa öznellik içermesi, bilim ve kültürün etkileşim hâlinde olması ve bilimsel bilginin değişime açık olması dikkate alınmıştır. Araştırmada nitel yaklaşım kullanılmıştır. Bilimin doğası anlayışlarını belirlemek için iki fakülteden toplam 45 öğretmen adayına bir test uygulanmıştır. Uygulanan test, bilimin doğasının boyutlarını kapsayan anlayışları araştırmaya yönelik 10 adet açık uçlu sorudan oluşmaktadır. Öğretmen adaylarının cevapları betimsel analiz yöntemiyle analiz edilmiştir. Elde edilen veriler, öğretmen adaylarının bir kısmının bilimin doğası konusunda uygun olmayan veya yetersiz anlayışa sahip olduklarını ortaya koymaktadır. Öğretmen adaylarının bilimin doğası hakkında yeterli anlayışa sahip olmaları için araştırmalar sonucunda daha etkili olduğu belirlenen yaklaşımların öğretmen eğitiminde uygulanması gerekli görünmektedir. Anahtar kelimeler: Bilimin doğası, rubrik, öğretmen eğitimi.
62 ABSTRACT The Nature of Science and the Prospective Teachers Understanding about the Nature of Science In this study, the nature of science, which is recommended to be integrated with subject of each discipline in every stage of education, was reviewed into seven dimensions and prospective teachers understanding about the nature of science was investigated. As dimensions of the nature of science; science is partially based on observations; science involves human inference, imagination, and creativity; science involves personal background, and biases; science is socially and culturally embedded and scientific knowledge tentative were took into consideration in this study. In research, qualitative approach was applied. To determine the prospective teachers understandings about the nature of science a test, included 10 open ended items about the nature of science, was performed to 45 prospective teachers from two faculties. Collected data was analyzed with the descriptive analyze approach. As a results, it was found that some of the prospective teachers have got not suitable or inadequate understandings about the nature of science according to the model of the nature of science. To improve the understandings about the nature of science of the prospective teachers, the approaches which were found as effective as a results of researches is recommended for teacher education. Key words: The Nature of Science, Rubrics, Teacher Education. Giriş Bilgi çağında bilgiler hızlı bir şekilde artarken, bilgi kavramı ve bilim anlayışında da köklü değişikler meydana gelmektedir (Hurd, 2000). Günümüzde bilim ve teknolojideki değişmeler ve değişen insan nitelikleri problemlerin karşımıza çok boyutlu olarak çıkmasına neden olmaktadır. Bu problemlerle başa çıkmak ve değişmeleri iyi analiz edebilmek için; bilgiye giden yolları bilen, iş birliği içinde çalışma becerine sahip, olaylara ve ilişkilere eleştirel yaklaşabilen, problem çözme becerilerine sahip, kendi öğrenmesinin sorumluluğunu taşıyan bireylerin yetiştirilmesi bir zorunluluk hâline gelmektedir (Nelson, 1999, Hammer and Dusek, 2005). Bu özelliklere sahip bireyler; birçok bilgiyi yalnızca zihninde toplamak yerine bilim ve teknolojinin ne olduğunu, nasıl işlediklerini,
63 bilim insanlarının kim olduğunu, nasıl çalıştıklarını, bilimsel bilginin özelliklerini, bilim, teknoloji ve toplumun birbirini nasıl etkilediğini bilen ve bildiklerini gündelik hayatında karşına çıkan problemlere uygulayabilen özelliklere sahiptir (AAAS, 1996). Bu bireysel özellikleri bilimsel okur-yazarlık kavramı tek bir şemsiye altında toplayabilen bir kapsama sahip görünmektedir. Bilimsel okuryazarlık ise en genel anlamda; bilimin doğası hakkında yeterli bir anlayışa sahip olma, bilimsel süreç becerilerine sahip olma, bilim, teknoloji ve toplum ilişkinin farkında olma ve bu bilgi ve anlayışlarını üretime aktarmayı içermektedir (NRC, 1996, AAAS, 1996, Marx et al. 1997, Ryder, 2001). Bilimsel okur-yazarlık sadece bilim insanları için değil, toplumun bütün bireyleri için gerekli bir nitelik olarak görülmektedir. Bireylerin, bilim ve teknolojinin hâkim olduğu bu zamanda yaşamlarını etkili, verimli ve rahat bir şekilde sürdürebilmeleri için bilimsel okur-yazar olması ya da kendilerinin ihtiyacı olan bilim kavramları ile ilgili asgari düzeyde bir anlayışa sahip olmaları gerektiği dile getirilmektedir (Solomon, 1993, Ryder, 2001). Bilimsel okur-yazarlık kavramanın kapsamındaki kavramları ayrıntılı bir biçimde ele almadan önce bilim kavramını tanımlamak yerinde olacaktır. Bilim kavramını tanımlamak için çok çaba harcanmasına rağmen, henüz herkesin üzerinde uzlaştığı bir tanımlama yapılamamıştır. Bu güçlüğün nedenleri arasında; bilimin durağan olmayan, sürekli değişen ve gelişen bir yapıya sahip olması ve bilimin konularına ve yöntemlerine bir sınırlama getirilememesi sayılmaktadır. Buna rağmen farklı bilim insanları kendi bakış açılarından bilime çeşitli tanımlar yapmışlardır. Einstein a göre bilim, her türlü düzenden yoksun duyu verileri ile mantıksal olarak düzenli düşünme arasında uygunluk sağlama çabasıdır. Russell a göre bilim, gözlem ve gözleme dayalı uslamlama yoluyla önce dünyaya ilişkin olguları, sonra bu olguları birbirine bağlayan yasaları bulma çabasıdır. Bilim için yapılan bu tanımlara bakıldığında, bilimi tanımlamak için iki önemli kavram; olgu ve mantıksal düşünme ön plana çıkmaktadır. (Yıldırım, 2002 ve Saunders, 2001). Bu tanımlardan anlaşılacağı üzere bilim hem olgu (deney, gözlem) hem de mantıklı düşünme (sonuç çıkarma) ayağı olan bir disiplindir. Bilimin doğası kavramı literatürde The Nature of Science şeklinde
64 yer almaktadır (Lederman, 1992). Bu kavram üzerinde anlaşmaya varılmış bir tanım olmamakla birlikte, yapılan tanımlar daha çok bilimsel bilginin epistemolojik temelleri ve özelliklerini kapsamaktadır. Bilim epistemolojisi, bilimsel bilgi ve bilimsel bilginin gelişmesi sürecinde yer alan değerleri ve anlayışları kapsayan bir kavramdır (Akerson et al. 2000). Tam olarak bütün bilim insanlarının üzerinde görüş birliği içinde oldukları bir tanımlama yapılamaması, bu kavramın da bilim kavramı gibi sürekli değişen dinamik bir yapıya sahip olmasına bağlanmaktadır. Bilimin sürekli olarak değişen bir yapıya sahip olmasına bağlı olarak, bilime yönelik anlayışlar da değişmektedir. Bilimin doğası bilgisi; bilim tarihi, bilim felsefesi, bilim sosyolojisi ve bilim psikolojisinin kesiştiği bir alan olarak ifade edilmektedir. Bilimin doğası ile bilimsel süreçlerin sıklıkla birbiriyle karıştırıldığı bilinmektedir. Örneğin, gözlem ve çıkarsama etkinlikleri bilimsel süreçler kapsamında düşünülürken; bu etkinliklerin bilim insanının sahip olduğu anlayışlardan etkilenip etkilenmemesi bilimin doğası kapsamında düşünülmektedir (Abell and Lederman, 2007). Bilimin doğası ve bilimsel süreçler kavramları birbiriyle yakından ilişkili ancak farklı kavramlardır. Yükselen bilim anlayışında, genellikle bilimsel gözlemlerin teorilere bağlı olduğu, yani bilim insanlarının yaptıkları gözlemlerin onların sahip oldukları bilgi, tutum ve değerlerden etkilendiği kabul edilmektedir. (Abd-El-Khalick and Lederman, 2000, Khishfe and Abd-El-Khalick, 2002; Meichtry, 1999, Hurd, 2000). Genel olarak kabul gören bilimin doğası modeli aşağıdaki yedi boyutu kapsamaktadır (Khishfe and Abd-El-Khalick, 2002). Bilimin Doğasının Boyutları 1. Bilimsel bilgi değişken bir yapıya sahiptir: Bilimsel bilgiler ispat edilemezler. Bilimsel bilgilerin ispat edilememesi, onların sürekli olarak değişime açık olması anlamına gelmektedir. Ancak bu durum bilimsel bilgilerin değerini azaltmaz. Aksine bilimsel bilgileri daha da güçlü hale getirir. Hipotez, teori, yasa vb. bilimsel bilgiler değişime açıktır. Bilimsel düşünceler, yeni kanıtların bulunması, teknolojide ilerlemelerin sağlanması ve eldeki verilerin yeni bakış açıları ile yeniden yorumlanması sonucunda değişebilirler. Bilimsel bilgilerin güçlü ve geçerli olması onların elde edildiği yöntemlerin geçerliğinin bir sonucudur. Bilim insanları bilimsel çalışmalardaki öznelliğin farkındadırlar. Bilim insanları çalışmalarını başkalarının eleştirisine açarak nesnelliği artırmaya çalışmaktadırlar (Lederman et al. 2002, Lederman and Lederman, 2004 and McComas,
65 2004). 2. Bilimsel bilgi deneye ve gözleme dayalıdır: Bilimsel bilginin en önemli özelliği, başkaları tarafından da kontrol edilen ve değerlendirilen verilere bağlı olmasıdır. Bu veriler deneylerden ve gözlemlerden elde edilir. Yani bilim olgusaldır. Bilimi mantık, matematik ve din gibi diğer disiplinlerden ayırt eden özelliği kısmen de olsa gözleme dayanmasıdır (Lederman et al. 2002, Lederman and Lederman, 2004, McComas, 2004, Kimball, 1967-1968 and Yıldırım, 2002). 3. Bilimsel bilgiler tam bir nesnelliğe sahip değildir: Bilimin en az bilinen özelliği, onun insan uğraşı olmasından dolayı öznellik içeriyor olması ihtimalidir. Bilim de sanat, edebiyat ve felsefe gibi bir insan uğraşıdır. Aynı veri setine sahip olan ya da aynı olayı gözlemleyen iki bilim insanı, sahip oldukları önceki bilgiler, teoriler ve diğer kişisel farklılıklardan dolayı baktıkları bu veri setini farklı analiz edecek ve olayın farklı boyutlarını ön plana çıkarma eğiliminde olacaklardır. Burada insanoğlunun bir fotoğraf makinesi gibi düşünülemeyeceğine vurgu yapılmaktadır. Bilim insanları bilimsel bilginin öznel olduğunun farkındadırlar. Bilimsel çalışmaların öznellik içermesi, bilimsel çalışmaların herkesin denetimine ve kontrolüne açık bırakılması ile azaltılmaya çalışılmaktadır (Lederman et al. 2002, Lederman and Lederman, 2004, McComas, 1996 and McComas, 2004). 4. Bilimsel bilginin üretilmesinde, bilim insanlarının çıkarımlarının, hayallerinin ve yaratıcı düşüncelerinin büyük bir payı vardır: Bilim insanları; araştırılacak problemin tespitinden, araştırma yönteminin belirlenmesinde, verilerin analiz edilmesi ve sunulmasına kadar olan bütün aşamalarda yaratıcı düşüncesini ve diğer kişisel özelliklerini kullanırlar (Lederman et al. 2002, Lederman and Lederman, 2004 and McComas, 2004). 5. Bilimsel bilgi üretildiği sosyal çevre ve kültürle sıkı sıkıya bir ilişki içindedir: Bilim içinde yapıldığı kültürü birçok boyuttan etkilediği gibi bu kültürün birçok faktörü tarafından da etkilenmektedir. Yani bilim ortaya çıktığı kültürle sıkı sıkıya bir ilişki içindedir. Sosyal yapılar, güçlü oluşumlar, politika, sosyoekonomik faktörler, felsefe ve din bilimi etkileyen ve bilimden etkilenen bazı alanlardır (Lederman and Lederman, 2004, McComas, 2004). Günümüzde kök hücre araştırmaları ve insan klonlama ile ilgili tartışmalar kültür ve bilimin ilişkisini ortaya koyan örneklerdir. Ayrıca evrim teorisi ile ilgili tartışmalar da bilim ve kültür etkileşmesini ortaya koyan örneklerden biridir (McComas, 2004 and Lederman et al. 2002).
66 6. Gözlem ve çıkarsama farklı kavramlardır: Gözlem duyu organları (çeşitli araçlarla) tarafından doğrudan algılanabilen olaylarla ilgili açıklamalardır. Farklı gözlemler arasında görüş birliği sağlamak nispeten kolaydır. Örneğin yerden daha yüksekte olan cisimler yere düşme eğiliminde oldukları için düşerler. Bu bir gözlemdir. Fakat çıkarsamalar gözlemenin ötesine geçen ifadelerdir. Nesneler yerçekimi den dolayı yere düşerler ifadesi bir çıkarsamadır. Yer Çekimi nin ne olduğu ile ilgili tartışmalar çıkarsamalar üzerinden yürütülür. Bu nedenle çıkarsamalar üzerinde görüş birliği sağlamak daha zordur (Lederman et al. 2002, Lederman and Lederman, 2004). 7. Bilimsel teoriler ve yasalar farklı türden bilimsel bilgilerdir: Bilimin doğası ile ilgili olarak en çok karşılaşılan kavram yanılgısı, teorilerin gelişmiş hâlinin kanun olduğu ve kanunların teorilerden daha güçlü ve inandırıcı olduğu anlayışıdır. Bilimsel kanunlar ve teoriler birbirleriyle ilişkili, fakat farklı türden bilimsel bilgilerdir. Her ikisi de bilimde değerlidir. Bilimsel kanunlar doğal olaylarla ilgili genellemeler veya tanımlamalardır. Bilimsel teoriler ise bu kanunların veya olgular arası ilişkilerin açıklanma şeklidir (McComas, 2004, McComas, 1996 and Lederman and Lederman, 2004). Örneğin Charles yasası gazlarla ilgili genellemeleri içerirken, moleküler kinetik teori, gaz taneciklerinin bilardo topları gibi hareket ettiğini, sıcaklık artıkça bu topların daha da aktifleştiğini ileri süren açıklamalardan oluşur (Lederman et al. 2002, McComas, 2004). Bir kişinin herhangi bir teori söz konusu olduğunda onun sadece bir teori olduğunu söylemesi, onun teori ile ilgili yanlış bir anlayışa sahip olduğunun bir işareti olabilir (McComas, 1996). Bilimin doğası ile ilgili olarak hipotez, teori ve yasa arasında hiyerarşik bir ilişki olduğu şeklinde bir yanlış anlayış bulunmaktadır. Bu anlayışa göre bilimsel bilgiler hipotezle başlar, hipotezler bir miktar doğrulandıklarında teorilere, teoriler de yeterince doğrulandığında yasalara dönüşür. Hâlbuki bilim de bu anlayışın doğru olmadığını gösteren örnekler bulunmaktadır. Gazlarla ilgili Boyle yasasının moleküler teoriden daha önce ortaya atılmış olması, bu anlayışın yanlış olduğunu gösteren örneklerden biridir (Lederman et al. 2002 and McComas, 1996). Yapılan birçok çalışmada öğretmenlerin, öğrencilerin ve hatta bilim inanlarının bilimin doğası hakkında kabul gören bilimin doğası modeline uygun olmayan veya bu modele göre yetersiz olarak nitelendirilebilecek anlayışlara sahip oldukları ortaya konulmaktadır (Abd-El-Khalick and
67 Lederman, 2000; Lederman 1992; Lederman, 2007; Kimball, 1967 1968; Bloom, 1989; Grifftihs and Barry, 1993; Yakmacı, 1998; Treagust et al. 2002; Behnke, 1961; Celik and Bayrakçeken, 2006; Doymuş vd. 2002; Gürses vd.2005). Bilim insanlarının ve öğretmenlerin anlayışlarının araştırıldığı ve bu iki grup arasında karşılaştırmanın yapıldığı ilk çalışmalardan biri Behnke (1961) tarafından yapılmıştır. Araştırmada; bilimin doğası, bilim ve teknoloji, bilim insanları ve toplum ve fen öğretimi konularında anlayışların belirlenmesi için 50 maddelik üç kategorili; katılıyorum, fikrim yok ve katılmıyorum türünden bir test kullanılmıştır. Çalışmaya 400 biyoloji ve 600 fizik öğretmeni olmak üzere toplam 1000 öğretmen ve birçok alandan toplam 300 bilim insanı katılmıştır. Çalışma sonunda bilim insanları ve öğretmenlerin anlayışları arasında birçok boyutta farklılıklar olduğu tespit edilmiştir. Fakat bu farklılıklardan en belirgin olanı bilimin doğası ile ilgili olanıdır. Öğretmenlerin %50 den fazlasının bilimsel bilgilerin değişmeyen kesin bilgiler olduğunu düşündükleri belirlenmiştir. Daha şaşırtıcı olan ise bilim insanlarının da %20 sinin böyle bir düşünceye katılıyor olmalarıdır. Bilim insanları ve öğretmenler arasındaki farklılıklardan biri de bilimdeki sınırlılıklar ve bilimin amacı ile ilgilidir. Bilimin amacının pratik sorunları çözmek ve insanlığın refahını sağlamak olduğunu ve bilimde öznelliğin bulunmadığını düşünen öğretmenlerin sayısının bilim insanlarına göre daha fazla olduğu görülmektedir. Murcia and Schibeci (1999), 73 ilkokul öğretmeninin bilimin doğası hakkındaki görüşlerini, yedi adet açık uçlu soru ve on beş adet doğru yanlış tipinde maddeden oluşan bir test ile ortaya çıkarmaya çalışmışlardır. Çalışmada öğretmenlerin anlayışlarının yeterli olmadığı sonucuna varılmıştır. İlkokul öğretmenlerinin çoğunun bilimin doğası hakkında sınırlı bilgilere sahip olmalarının, onların gerçekleştirdikleri fen öğretimini etkileyeceği görüşü ileri sürülmüştür. Abell and Lederman (2007), bilimin doğası ile ilgili olarak yapılan çalışmalardan aşağıdaki genel sonuçların çıkarılabileceğini ifade etmektedir. Öğrencilerin bilimin doğası anlayışları bilimin doğası modeli ile yeterli düzeyde uyuşmamaktadır. Öğretmenlerin bilimin doğası anlayışları bilimin doğası modeli ile yeterli düzeyde uyuşmamaktadır. Bilimin doğası anlayışları sadece bilimsel araştırmalar yapmak yerine hem bilimsel araştırmaların yapıldığı hem de bu araştırmaların açık bir
68 şekilde bilimin doğası bağlamında tartışıldığı yaklaşımla daha etkili bir şekilde öğrenilmektedir. Öğretmenler sahip oldukları anlayışları beklendiği gibi öğrencilerine aktaramamaktadırlar. Öğretmenler öğretimde bilimin doğası anlayışları ile ilgili kazanımları konu alanı kazanımları kadar önemsememektedirler. Ülkemizde de öğretmenlerin, öğrencilerin ve bilim insanlarının bilimin doğası anlayışlarının belirlenmesi ve bu anlayışların geliştirilmesine yönelik araştırmaların yapılması son derece önemli görülmektedir (Celik and Bayrakçeken, 2006, Gürses vd.2005). Bilimin doğası anlayışlarının geliştirilmesine; günümüzde insan yaşamında bilim ve teknolojinin son derece etkin olması, karşılaşılan sorunlarla ilgili sağlıklı kararların alınmasında bilimsel verilerin kullanılmasının gerekliliği ve özellikle fen bilimleri alanı olmak üzere bütün bilim dallarında öğretimin daha etkili olarak yapılabilmesi için önem verilmektedir (Abell and Lederman, 2007, Lederman, 1992, Abd- El-Khalick and Lederman 2000). Yöntem Bu çalışma örnek olay niteliğinde nitel yaklaşıma uygun olarak tasarlanmıştır (Yıldırım ve Şimşek, 2005, Bogdan and Biklen, 1998). Çalışmanın amacı, öğretmen adaylarının bilimin doğası anlayışlarını tespit etmektir. Bu amaçla farklı iki üniversiteden toplam 45 öğretmen adayına Lederman et al. (2002) tarafından geliştirilen 10 adet açık uçlu maddeden oluşan VNOS (Views of Nature of Science) testi Türkçeye uyarlanarak kullanılmıştır. Araştırma örneklemi; Atatürk Üniversitesi Kazım Karabekir Eğitim Fakültesi Kimya Eğitimi anabilim dalında öğrenimlerine devam eden 36 son dönem öğrencisi ve Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Eğitim Yönetimi, Teftişi ve Planlaması anabilim dalından 9 tezsiz yüksek lisans öğrencisinden oluşmaktadır. Çalışmada toplanan veriler betimsel analiz yöntemi ile analiz edilmiştir. Betimsel analiz için literatürdeki benzer çalışmaların sonuçlarından faydalanılarak üç seviyeli analitik bir rubrik hazırlanmıştır (Yıldırım ve Şimşek, 2005, Bogdan and Biklen, 1998). Seviyeler Uygun: Eğer seçenek, bilim ve teknolojinin doğası ve toplumla ilişkileri hakkında bilimin doğası modeline uygun bir ifade içeriyorsa Yetersiz: Eğer seçenek, tam olarak uygun olmasa da bazı boyutları ile bilim ve teknolojinin doğası ve toplumla ilişkileri hakkında bilimin doğası modeline kısmen uygun bir ifade içeriyorsa.
69 Uygun Değil: Eğer seçenek, bilim ve teknolojinin doğası ve toplumla ilişkileri hakkında bilimin doğası modeline uygun olmayan bir ifade içeriyorsa. Daha sonra öğrencilerin sorulara verdikleri cevaplar rubriğe göre sınıflandırılmıştır. Sonuçların güvenirliğini sağlamak için araştırmacılar verileri birbirlerinden bağımsız olarak yapmışlardır. Araştırmacılar tarafından yapılan analizler arasında önemli düzeyde bir tutarlılık sağlandığı görülmüştür. Bulgular Bu bölümde analiz sonuçları tablolar hâlinde sunulmaktadır. Tablolarda farklı görüşlere sahip öğretmen adaylarının sayılarına ve toplam örneklem içindeki yüzdelerine yer verilmektedir. Öğretmen adaylarından bazıları bir ya da birkaç soruyu cevaplandırmadıkları için her bir soru için örneklem sayısı farklılık göstermektedir. Çizelge 1. 1. Soru 1, 2 ve3 e verilen cevapların analiz sonucu Bilimin Tanımı ve Diğer Alanlarla Arasındaki Fark (Soru 1) Uygun Değil Yetersiz Uygun Bilim; fizik, kimya ve biyoloji gibi alanlardır, sistematik bilgi bütünüdür, insan hayatını kolaylaştırır, kesinliği ile diğer alanlardan ayrılır. Bilim yaşadığımız dünyayı açıklayan; yasa, teori ve ilkelerden oluşan bilgiler bütünüdür, insan hayatını kolaylaştırır, diğer alanlardan deneysel olmasıyla ve değişmesiyle ayrılır. Bilim doğal dünyada karşılaştığımız problemleri çözmek için mantık ve deney yolundan giderek farklı açıklamalar sunan sürekli gelişen ve değişen dinamik yapısı olan bir insan etkinliğidir. Diğer alanlardan olgusal olması, değişebilmesi ve eleştirel olmasıyla ayrılır. 18 %40 20 %44 7 %15
70 Teoriler asla değişmezler, teoriler sadece bir fikir veya düşünceden ibarettir, teoriler doğrulanana kadar değişirler, yasalar kesindir. Bilimsel Teoriler (Soru 2) Teoriler asla değişmezler, teoriler sadece bir fikir veya düşünceden ibarettir, teoriler doğrulanana kadar değişirler, yasalar kesindir. Teoriler asla değişmezler, teoriler sadece bir fikir veya düşünceden ibarettir, teoriler doğrulanana kadar değişirler, yasalar kesindir. 2 %4 2 %4 2 %4 Bilimsel Teoriler ve Yasalar Arasındaki İlişki (Soru 3) Yasa ispat edilmiştir, teori henüz ispat edilmemiştir, Yasa kesindir, teori kesin değildir, teori ispat edilirse yasa olur, teoriler değişir, yasalar değişmez Teori kanıtları olan düşüncelerdir, spekülasyondan biraz farklıdırlar, yasalar teorilerden biraz daha sağlamdır, yasalar tanımlamalardır. Yasa ve teoriler farklı türden bilgilerdir, aralarında hiyerarşik bir ilişki yoktur, yasalar ilişkilerle ilgili tanımlamalar, teoriler ise açıklamalardır. 30 %70 10 %23 3 %7 Çizelge 1. 2. Soru 4, 5, 6, ve 7 ye verilen cevapların analiz sonucu Bilim İle Sosyal ve Kültürel Değerler Arasındaki İlişki (Soru 4) Uygun Değil Yetersiz Uygun Kültürel değerler Bilim sosyal ve Bilimsel çalışmalar bilimsel çalışmaları kültürel değerler içinde yapıldığı kültürden etkileme eğilimindedir, bulundurmaz, etkilenir, kültürün fakat bilimsel bilimsel bilgiler benimsediği çalışmalar çalışmanın doğruluğu her yerde aynıdır, daha çok yapılır, bilim kabul edilmiş insanları kültürleri ile (örneğin yerçekimi ise bu çalışmada çelişen çalışmalarla kanunu), sosyal ve sosyal ve kültürel ilgilenmezler, kültürel kültürel değerler değerler bulunduğu yaşantımız bilimsel taşırsa bilimsel düşünülemez, çünkü olaylara bakışı ve o artık doğru olarak değildir. yorumları etkiler kabul edilmiştir. 27 %60 14 %31 4 %9
71 Bilim İnsanlarının Kişisel Güçlerinin Bilimsel Çalışmalarına Katkısı (Soru 5) Hayal gücü ve yaratıcılık bilimsel çalışmaların Bilim insanları hayal güçlerini ve yaratıcılıklarını kullanmazlar, bilimsel çalışmalarda sadece bilimsel yöntem kullanılır, Hayal ve yaratıcılık bilimsel çalışmalarda bir şeyler yanlış gittiğinde, sonuçları doğrulamada, önerilerde bulunmada, olacakları tahmin etmede önemlidir. her aşamasında kullanılır, bu güçler verileri analiz etmede, ilişkiler kurmada, çalışmanın sonuçlarını değerlendirmede, çalışma sırasında gerekli değişiklikleri yapmada ve sonuçları tahmin etmede önemlidir. 0 %0 12 %26 34 %74 Bilimsel bilgiler doğada zaten vardır, bilim insanları onları hazır olarak bekleyen bu bilgileri bulurlar, yani bilimsel bilgileri keşfederler Bilimsel Bilgi İcat ve Keşif İlişkisi (Soru 6) Bilim insanları bazı bilgileri keşfederken bazılarını ise icat ederler, yerçekimi kanunu bir keşif, ampulün bulunması ise icattır. Bilim insanları bilimsel bilgileri tamamen kendileri yapılandırırlar, yani bilim insanları orijinal bir ürün ortaya koyarlar, yani bilimsel bilgiler keşiftir. 28 %62 11 %24 6 %14 Bilim İnsanları Arasındaki Fikir Ayrılıklarının Nedenleri (Soru 7) Bilim insanları eğer aynı deneyleri yapıyorlarsa, aynı yöntemleri kullanıyorlarsa aralarında fikir ayrılıkları olmamalıdır, aynı sonuçları kim olursa olsun aynı şekilde yorumlar. Bilim insanları arasında çeşitli farklılıklar olsa da bu farklılıklar çalışmalarını çok fazla etkilemez, bilim insanları objektif oldukları için bu farklılıkları çalışmalarına çok az yansıtırlar. Bilim insanları aynı çalışmaları yapsa da, aynı veriler üzerinde çalışsa da kişilikleri arasındaki farklılıklardan dolayı farklı sonuçlara ulaşmaları doğaldır, çalışmadaki hassaslık, hayal güçleri farklı olabilir, sahip oldukları ön bilgiler farklı olabilir vs 3 %7 8 %20 30 %73
72 Çizelge 1. 3. Soru 8, 9 ve 10 a verilen cevapların analiz sonucu Bilimsel Bilgilerin Dayandığı Kanıtlar (Soru 8) Uygun Değil Yetersiz Uygun Bilim insanları atomun yapısı hakkındaki bilgilerinden çok emindirler. Bu bilgileri doğrudan gözleme dayalıdır (Örneğin Mikroskopla incelerler). Atomun yapısı ile ilgili modeller gerçektir. Bilim insanları atomun yapısı ile ilgili bilgilerinden çok da emin değiller, kanıtların çoğu gözlemlere dayanır, bu modeller kanıtlara dayalı olarak gelecekte değişebilir. Bilim insanları atomun yapısı ile ilgili hiçbir bilgilerinden emin değiller, kanıtların çoğu dolaylı gözlemlere ve çıkarımlara dayanır. Bu bilgiler her zaman değişime açıktır. 15 %35 21 %49 7 %16 Bilimsel bilgilerin kesin olduğu ispatlanmıştır, başkaları bu bilgileri eleştirebilir, fakat bu bilgiler değişmez, yeni bulunan şeyler de ispatlanırsa farklı bilgiler olarak yerlerini alırlar. Bilimsel Bilgilerin Niteliği (Soru 9) İspat edilen bilgiler değişmez, fakat henüz ispat edilmemiş teoriler değişebilir, yani bazı bilimsel bilgiler tartışılabilirken bazıları tartışılamaz. Bilimsel bilgilerin ispatlanması mümkün değildir, ancak kanıtlarla desteklenen bilgiler o an için doğru olarak kabul edilir, yeni kanıtlar ortaya çıktığında her türlü bilgi değişmeye açıktır. 3 %6 16 %35 26 %58 Teknoloji bilimin uygulamasıdır, teknoloji hayatı kolaylaştırmak için araç yapmaktır, bilim olmasa teknoloji de olmazdı, bilim ve teknoloji aynı alanlardır da denilebilir. Bilim ve Teknoloji İlişki (Soru 10) Teknoloji bilimin uygulamasıdır, aralarında sıkı bir ilişki vardır, teknoloji hayatımızı kolaylaştıran araçlar üretir. Teknoloji insan hayatını kolaylaştıran alet, yöntem ve tekniklerdir, bilim ve teknoloji farklı alanlardır, sıkı ilişkileri vardır, bilim olmadan öncede teknoloji vardı 28 %62 11 %24 6 %14
73 Sonuç ve Tartışma Öğretmen adaylarının; bilimin tanımı ve diğer alanlarla ilişkisi, bilimin sosyal ve kültürel değerler içermesi, bilimsel bilginin icat veya keşif olarak nitelendirilmesi, bilimsel bilgilerin dayandığı kanıtlar ve bilim-teknoloji ilişkisi hakkındaki anlayışlarının çoğunlukla yetersiz ve uygun olmadığı görülmektedir. Diğer taraftan öğretmen adaylarının bilimsel teoriler, bilim insanlarının kişisel özelliklerinin çalışmalarına katkısı, bilim insanları arasındaki farklılıkların nedenleri ve bilimsel bilgilerin niteliği ile ilgili oldukça uygun anlayışlara sahip oldukları tespit edilmiştir. KAYNAKÇA Abell, S. K. And Lederman, N. G. (2007). Handbook of research on science education, London: Lawrence Erlbaum Associates. Akerson, V. L., Abd-El-Khalick, F., & Lederman, N.G. (2000). Influence of a reflective explicit activity-based approach on elementary teachers conceptions of nature of science. Journal of Research in Science Teaching, 37, 295 317. Akerson, V. L., Abd-El-Khalick, F., & Lederman, N. G. (2000). Influence of a reflective explicit activity-based approach on elementary teachers conceptions of nature of science. Journal of Research in Science Teaching, 37, 295-317. American Association for The Advancement of Science. (1993). Science for All Americans. Washington, Dc: Outhor. Behnke, F. L. (1961). Reactions of Scientists and Science Teachers to Statements Bearing on Certian Aspects of Science And Science Teaching, School Science Mathematics, 61, 193-207. Bloom, J. W., 1989, Preservice Elementary Teachers Conceptions of Science, Teories and Evolution, International Journal of Sceince Education, 11, 401-415. Bogdan, R. C. and Biklen, S. K. (1998). Qualitative research for education: An introduction to theory and methods, London: Ally & Bacon. Celik, S. and Bayrakceken, S., The Effect of a Science, Technology and Society Course on Prospective Teachers Conceptions of the Nature of Science, Research in Science and Technological Education, 24 (2), (2006), 255-273. Doymuş, K., Canpolat, N., Pınarbaşı, T. ve Bayrakçeken S., Fen Derslerinin Öğretiminde Teori Kavramı, Çağdaş Eğitim, 293, (2002), 21-26. Griffiths, A. K. And Barry, M. (1993). High School Students Views
74 About The Nature of Science, School Science and Mathematics, 93 (1), 35-37. Gürses, A., Doğar, Ç. ve Yalçın, M. (2005). Bilimin doğası ve Yüksek öğrenim öğrencilerinin bilimin doğasına dair düşünceleri, Milli Eğitim Dergisi, 33 (166), Hammer, C. and Dusek, V. (2005) Science Studies Across General Education: A broader View of Scientific Literacy, 7(2), p.21-23. Hurd, P. D. (2000). Commentary: The changing nature of science, The Science Teacher, 67 (9), p.10. Khishfe, R., & Abd-El-Khalick, F. (2002). Influence of explicit and Reflective Versus Implicit Inquiryoriented Instruction on sixth graders views of nature of science. Journal of Research in Science Teaching, 39 (7), 551-578. Kimball, M. E. (1967-68). Understanding the Nature of Science: A Comparison of Scientists ana Science Teachers, Journal of Research in Science Teaching 2, 3-6. Lederman, N. G. and Lederman, J. S. (2004). Revising Instruction to Teach Nature of Science, The Science Teacher, 71(9), p.36-39. Lederman, N. G., Abd-El-Khalick, F., Bell, R. L. and Schwartz, R. S. (2002). Views of Nature of Science Questionnaire: Toward Valid and Meaningful Assessment of Learners Conceptions of Nature of Science, Journal of Research in Science Teaching, 39, 497-521. Lederman, N.G. (1992). Students and teachers conceptions of the nature of science: A review of the Research. Journal of Research in Science Teaching, 29, 331-359. Marx, R. W., Blumenfeld, P. C., Krajcik, J. and Soloway, E. (1997). Enacting project-based science: Challenges for practice and policy. Elementary School Journal, 94 (5), 341-358. McComas, W. F. (1996). Ten myths of science: Reexamining what we think we know about the nature of science, School Science and Mathematics. Bowling Green, 96 (1), p.10. McComas, W. F. (2004). Keys to Teaching the Nature of Science, The Science Teacher, 71 (9), p. 24-27. Meichtry, Y. J. (1999). The Nature of Science and Scientific Knowledge: Implications for a Preservice Elementary Methods Course, Science & Education 8, 273-386. Murcia, K. and Schibeci, R., (1999). Primary Students Techers Conception of The Nature of Science, International Journal of Sceince Education, 21, 1123-1140. National Research Council. (1996). National science education
75 standards, Washington, DC: National Academy Press. Nelso, G. D. (1999). Science Literacy for all in the 21 st Century,Educational Leadership, 57(2), p 14-17. Ryder, J. (2001). Identifying science understanding for functional scientific literacy, Studies in Science Education; 36, pg. 1 Saunders, W. L. (2001). Alternative conceptions of the nature of science: Responces from students, teachers and professors, Education, 107(1), p. 98-104. Solomon, G. (2003). Project-based learning: A primer, Technology & Learning, 23(6), 20-30. Treagust, D. F., Chittleborough, G. and Mamiala, T. L. (2002). Students Understanding of The Role of Scientific Models in Learning Science, International Journal of Sceince Education, 24, 357 368. Yakmacı, B. (2000). Fen alanı (Biyoloji, Kimya ve Fizik) öğretmenlerinin bilimsel okur-yazarlığın bir boyutu olan bilimin doğası hakkındaki görüşleri ile ilgili bir tarama çalışması, IV. Fen Bilimleri Eğitimi Kongresi Bildirileri, Ankara. Yıldırım, A. ve Şimşek, H. (2005). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri (5. Baskı). (Ankara: Seçkin Yayıncılık) Yıldırım, C. (2002). Bilim Felsefesi, Remzi Kitabevi, 8. Baskı, Ankara.
76