Biyoloji E itiminde Kavram Yan lg lar ve Kavram De iflim S t r a t e j i l e r i

Biyoloji E itiminde Kavram Yan lg lar ve Kavram De iflim S t r a t e j i l e r i Mehmet BAHAR* Özet Ö renmeyi ve ö rencilerin derslerdeki performans n etkileyen önemli faktörlerden birisi kavram yan lg lar d r. Bu çal flma, biyoloji e itimindeki; (i) kavram yan lg s teriminin tan m ve efl anlaml lar hakk nda bilgi vermek, (ii) kavram yan lg lar n n nas l oluflabildi ini ortaya koymak, (iii) kavram yan lg lar ile ilgili olarak biyoloji alan nda yap lan baz araflt rma bulgular n belirtmek ve (iv) kavram yan lg lar n n tespit edilmesinde ve giderilmesinde kullan labilecek baz kavramsal de iflim stratejilerini (örn., kelime iliflkilendirme, yap land r lm fl grid, dallanm fl a aç, kavram haritalar ve klinik görüflme, kavramsal de iflim metinleri, analoji, tahmin-gözlem ve aç klama) tan tmak amac ile yap lm flt r. Konunun biyoloji ve fen e itimi aç s ndan önemi tart fl lm fl, öneriler sunulmufltur. Anahtar Kelimeler Kavram Yan lg s, Kavramsal De iflim Stratejisi, Biyoloji. * Yard. Doç. Dr., Abant zzet Baysal Üniversitesi E itim Fakültesi lkö retim Bölümü Ö retim Üyesi. Kuram ve Uygulamada E itim Bilimleri / Educational Sciences: Theory & Practice 3 (1) May s / May 2003 27-64

Yard. Doç. Dr. Mehmet BAHAR Abant zzet Baysal Üniversitesi E itim Fakültesi lkö retim Bölümü 14280 Gölköy-Bolu Elektronik Posta: m.bahar@angelfire.com Yay n ve Di er Çal flmalar ndan Seçmeler Bahar, M. (2002). A factor effecting students performance in biology: working memory capacity. E itim ve Bilim, 27, 49-53. Bahar, M. (2002). A diagnostic study of biology students motivational styles. Gazi Üniversitesi E itim Fakültesi Dergisi, 22, 23-34. Bilgin,. & Bahar, M. (2002). Ö retmen adaylar n n ö renme stilleri ve fen bilgisi dersine karfl tutumlar aras ndaki iliflki. Abant zzet Baysal Üniversitesi E itim Fakültesi Dergisi, 2, 53-67. Bahar, M., Cihangir, S. & Gözün, Ö. (2000, Eylül). Okul öncesi ve ilkö retim ça ndaki ö rencilerin canl ve cans z nesneler ile ilgili alternatif düflünce kal plar. V. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik E itimi Kongresinde sunulan bildiri, Orta Do u Teknik Üniversitesi, Ankara. Bahar, M. & Ayd n, F. (2002, Eylül). Üniversite ö retmenlerini ve ö rencilerini s n f ortam ndamotive eden faktörler. V. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik E itimi Kongresinde sunulan bildiri, Orta Do u Teknik Üniversitesi, Ankara. Bahar, M. (2001-2002). Concept mapping for essay planning. Bo aziçi University Journal of Education, 18, 1-18. Bahar, M. (2001). Çoktan seçmeli testlere elefltirel bir yaklafl m ve bu tekni e alternatif yeni metotlar. Kuram ve Uygulamada E itim Bilimleri, 1, 23-38. Bahar, M., Johnstone, A. H., & Hansell, M. H. (1999). Revisiting learning difficulties in biology. Journal of Biological Education, 33, 84-86. Johnstone, A. H., Bahar, M., & Hansell, M. H. (2000). Structural communication grids, a valuable assessment tool for science teachers. Journal of Biological Education, 34, 87-89. Bahar, M., & Hansell, M. H. (2000). The relationship between some psychological factors and their effect on the performance of grid questions and word association tests. Educational Psychology, 20, 349-364. Bahar, M., Johnstone, A. H., & Sutcliffe, R. G. (1999). Investigation of students' cognitive structure in elementary genetics through word association tests. Journal of Biological Education, 33, 134-141.

Biyoloji E itiminde Kavram Yan lg lar ve Kavram De iflim S t r a t e j i l e r i Mehmet BAHAR Ö renmeyi ve ö rencilerin derslerdeki performanslar n belirleyen çeflitli faktörler vard r. Bu faktörleri ö retmen (örn. alan bilgisindeki yeterlilik, ö retme tarz, tutum, sempati, dil becerisi gibi), ö renci (örn., yetenek, tutum, ihtiyaç, ö renme stilleri, çal flma haf zas kapasitesi, motivasyon stilleri gibi) ve di er etmenler ile ilgili faktörler (örn., sosyo-kültürel faktörler, fiziksel durum, ölçme de erlendirme metotlar gibi) fleklinde s n fland rabiliriz. Ö renmeyi etkileyen önemli faktörlerden birisi de kavram yan lg lar d r (misconceptions). Kavram yan lg s en genel anlam ile bilimsel olarak do ru olmayan ama ö rencilerin kendilerine has biçimde anlamlaflt rd klar kavramlard r. Ö renci kavram yan lg lar n, formal e itim öncesi ya da formal e itim döneminde edinebilir. Kavram yan lg lar hem yeni ö renilen bilginin tekrar yap land r lmas na ket vurdu u hem de kavramlar aras nda anlam bütünlü ünü bozdu u için bir elektrik devresinde k sa devreye yol açan iletken tellere benzer. Baflka bir ifade ile, anlaml ö renmeyi engelleyen bir faktör olarak karfl m za ç kar. Anlaml ö renme, yeni bilgilerin hâlihaz rda var olan bilgilerle entegrasyonunu gerektirir. Yani, yeni bilgilerin ön bilgilerle tekrar yap lanmas ve bireye özgü hâle getirilmesi gerekmektedir. Her yeni bilginin entegrasyonunda hem ön bilgi a nda hem de entegre olan bilgide bir de iflme meydana gelir. Bu ifllem ço u zaman baflar l d r ama baflar s z oldu u durumlarda anlamada hatalara ve ö renme güçlüklerine yol açar. Bu yaz da, kavram yan lg lar n n nas l oluflabilece ini belirtmek, kavram yan lg lar ile ilgili olarak biyoloji literatüründeki baz araflt rma bulgular n ortaya koymak ve kavram yan lg lar n n tespit edil-

30 KURAM VE UYGULAMADA E T M B L MLER mesinde ve giderilmesinde kullan labilecek baz teknikleri tan tmak amaçlanm flt r. Kavram Yan lg lar : Tan m ve Efl Anlaml Terimler Kavram yan lg lar ile ilgili teorik altyap ve araflt rma sonuçlar na geçmeden önce e itim literatüründe kavram yan lg lar ile ilgili hangi efl anlaml kelimelerin kullan ld na bakmak gerekir. Önemli bir kavram n anlam n n herkese göre de iflmemesi ve do ru anlafl labilmesi için terminoloji kullan m nda net ve anlafl l r olmak gerekir. Çünkü kötü veya uygunsuz kelime seçimi anlamay engelleyerek, anlat lmak istenen fikirlerden çok daha farkl düflüncelerin oluflmas na zemin haz rlayabilir. E itim ve fen bilimlerinde çal flan akademisyenlerin büyük bir kesimi, ayn fleyi anlatmay amaçlayan birbirinden farkl birçok kavram görünce bir kavram bütünlü ünün oluflmas na ihtiyaç duyarlar. Ayn iste in kavram yan lg lar alan nda dile getirilmesi gerekir; çünkü kavram yan lg s, fen bilimleri e itiminin göreceli olarak yeni ve h zla de iflen ve geliflen bir araflt rma alan d r ve birçok araflt rmac taraf ndan yeni terimler üretilmifltir. Kavram yan lg lar ile ilgili literatürde, afla yukar ayn anlamlarda kullan lan birçok terim bulunur: lkel inançlar (naive beliefs) (Caramazza, McCloskey & Green, 1981), hatal fikirler (erroneous ideas) (Fisher, 1985), ön kavramlar (preconceptions) (Hashweh, 1988), bilimin çoklu özel versiyonlar (multiple private versions of science) (McClelland, 1984), hatan n arkas ndaki kaynaklar (underlying sources of error) (Fisher & Lipson, 1986); gerçekli in kiflisel modelleri (personel models of reality) (Champagne, Gunstone & Klopfer, 1983), anl k ak l yürütme (spontaneous reasoning) (Viennot, 1979), srarl tuzaklar (persistent pitfalls) (Meyer, 1987), genel duyu kavramlar (common sense concepts) (Haloun & Hestenes, 1985), kendili inden oluflan fikirler (spontaneous knowledge) (Pines & West, 1986) alternatif çat lar (alternative frameworks) (Driver & Easley, 1978), çocuklar n bilimi (children science) (Gilbert, Watt & Osborne, 1982) terimleri örnek olarak verilebilir. Ancak literatürde daha çok, kavram yan lg s (misconception) terimi kullan lmaktad r. Fakat baz araflt rmac lar (örn., Abimbola, 1988; Wanderse, Mintzes & Novak, 1994) kavram yan lg s terimi yerine alternatif kavram (alternatif conception) teriminin kullan lmas konusunda srar etmektedir. Abimbola ya (1988) göre alternatif kavram terimi kullan lmal d r; çünkü (i) bu terim hem bir ö renen taraf ndan birçok farkl do al olguyu ve nesneyi alg lanabilir k lmak için oluflturulan deneyime dayal aç klamalar ifade eder, (ii) hem de bu fikirlere sahip

BAHAR / Biyoloji E itiminde Kavram Yan lg lar ve Kavram De iflim Stratejileri 31 olan kifliye (alternatif kavram metne dayal olarak geçerli ve rasyonel oldu u ve hatta daha faydal yeni kavramlara yani bilimsel kavramlara yol açabilece i için) entelektüel sayg y mümkün k lar. Çünkü, ö rencinin belli bir fen bilimleri konusu hakk nda sahip oldu u bir kavramsal çerçeve veya bilgi yap s kendi-ifade etti i (self-reported) alternatif kavramlar bilindikten sonra (geçerli veya geçersiz olarak) anlafl labilir. Alternatif kavramlar teriminin anlam, ilgili bir terim olan alternatif çerçeveden daha spesifiktir ve ö rencinin gerçek biliflsel durumuna daha sonraki terimin ima etti inden bir transformasyon seviyesi daha yak nd r. Wandersee, Mintzes ve Novak (1994) bak fl aç - s ndan kavram yan lg s terimi, bir fleyin mu lak, eksik veya yanl fl anlafl lmas demektir. Ö rencilerin sahip oldu u bir kavram yan lg - s n n ö retilerek giderilmesi zordur ve güncel bilimsel bilgilerle farkl l k arz eder. Bu araflt rmac lar, alternatif kavram terimini tercih edenlerin büyük bir ço unlu unun, kavram yan lg s teriminin kullan m n n hem oluflturmac bilgi bak fl aç s yla çeliflti ini hem de hatal olan bu ba lamdaki fikirlerin, ö renene hiçbir biliflsel faydas olmayan, olumsuz bir de eri bulunan ve derhal yok edilmesi gerekti i ç kar m na yol açabilecek bir do as bulundu unu savunmaktad rlar. Gowin (1983) kavram yan lg s terimini daha da basitlefltirerek, hata (mistake) terimi ile de ifltirmeyi teklif etmifltir. Fakat Wandersee ve arkadafllar, (1994) bu teklife s cak bakmam fllard r; çünkü hata genellikle kötü bir yarg y ve anahtar bir kural veya prensibin hiçe say lmas n iflaret etti inden, kavram yan lg s ndan daha kuvvetli ve daha özel olumsuz yan anlamlara sahiptir. Sonuç olarak, kavram yan lg s teriminin, (i) bugün birçok araflt rmac taraf ndan hâlâ çok s kl kla kullan lmas, (ii) bu terimin hâlihaz rda s radan insanlar için bile bir mana ifade etmesi ve (iii) fen bilimleri e itiminde kolayl kla bir kavram n güncel bilimsel düflünceyle farkl l k arz etti i mesaj n kolayl kla iletebilmesi nedenlerinden dolay kullan lmaya devam edilmesi, kavram kargaflas n n önlenmesi aç s ndan önemli olabilir. Ortaya Ç kan Bilgi ddialar Piaget'in 1920'lerdeki çal flmalar ndan bafllayarak bugüne dek, ö rencilerin do al dünyaya bak fl aç lar ve alg lay fl yollar n anlamak ve fizik ve biyoloji bilimlerinde kavramsal de iflimi teflvik etmek için ö retmenlerin ne yapmalar gerekti i hakk nda büyük bir çaba sarf edilmifltir. Son y llarda, bu araflt rmalar n say s çok h zl artm flt r. Bu alan n en kapsaml önde gelen bibliyografyas ilk bas m nda 700,

32 KURAM VE UYGULAMADA E T M B L MLER ikincisinde 1400 ve son bas m nda yaklafl k 2000 referans listelemifltir (Wandersee et al., 1994). Bu k s mda, fen bilimleri e itimi literatüründe biyoloji ile ilgili olarak, son yirmi y l boyunca yay nlanm fl önemli baz çal flmalara vurgu yap lacak ve ö rencilerin sahip oldu u kavram yan lg lar ile ilgili araflt rmalardan ortaya ç kan en dikkate de er bilgi iddialar n n (knowledge claims) (Wandersee et al., 1994) bir k sm n n özeti sunulacakt r. Fakat bu iddialarda alternatif kavram terimi yerine daha önce belirtilen nedenlerden dolay kavram yan lg s terimi kullan lacakt r. Bu vesileyle, hem ilgisi bu alan n d fl nda olmakla birlikte geçici olarak fen bilimleri ile ilgilenen araflt rmac lar, hem de büyüyen bu bilgi da arc - na katk da bulunmak isteyen yeni araflt rmac lar için alana girifl imkân verilmifl olur. fiimdi bu bilgi iddialar n n tümüne birden bakal m ve bunlar tek tek ele alal m. ddia 1: Ö renciler Okulda (Formal) Verilen Bilim E itimine, Do al Nesneler ve Olaylarla lgili De iflik-farkl (Diverse) Bir Kavram Yan lg s Kümesiyle Gelirler. ddia 2: Ö rencilerin Formal Fen E itimine Beraberlerinde Getirdikleri Kavram Yan lg lar, Yafl, Yetenek, Cinsiyet ve Kültür S n rlar n Aflar. ddia 3: Kavram Yan lg lar De iflime Karfl Dayan kl ve Geleneksel Ö retim Stratejileriyle Yok Edilmeye Karfl Dirençlidir. ddia 4: Kavram Yan lg lar Genellikle Do al Olgularla lgili Daha Önceki Nesil Bilim Adamlar ve Felsefeciler Taraf ndan Önerilen Aç klamalara Paraleldir. ddia 5: Kavram Yan lg lar Do rudan Gözlemleme ve Alg lama, Akran Kültürü ve Dil, Ö retmenlerin Aç klamalar ve E itim Malzemelerini çeren Farkl Bir Grup Kiflisel Deneyimde Yatar. ddia 6: Ö retmenler Genellikle- Kendileri de Ö rencilerinin nand klar Kavram Yan lg lar na Aynen Sahiptirler. ddia 7: Ö renenlerin Önceki Bilgisi Formal E itimde Sunulan Bilgiyle, De iflik Arzu Edilmeyen Ö renme Sonuçlar Kümesiyle Sonuçlanarak, Etkileflir. ddia 8: Kavramsal De iflimi Kolaylaflt ran E itimsel Yaklafl mlar, Etkin S n f Arac Olabilir. ddia 1: Ö renciler Okulda (Formal) Verilen Bilim E itimine, Do al Nesneler ve Olaylarla lgili De iflik-farkl (Diverse) Bir Kavram Yan lg s Kümesiyle Gelirler. Bu iddia, kavram yan lg lar ile ilgili araflt rmalar n köfle tafl n oluflturur ve alandaki en yo un faaliyet alan n n oda olmay sürdürmektedir. Wandersee ve arkadafllar (1994), buradaki de iflik-farkl (diverse) kelimesinin sonsuz (infinite) anlam na gelmedi ini, bilâkis araflt rmac lar n ço unun verilen belli bir konu için ortak kavram yan lg s kümesinin çok küçük oldu una inand klar n belirtmifllerdir. Pfundt ve Duit (1991) taraf nda yap lan bibliyografya çal flmas nda özellikle ö rencilerin bilimsel kavramlar anlamalar n ele alan bin-

BAHAR / Biyoloji E itiminde Kavram Yan lg lar ve Kavram De iflim Stratejileri 33 den fazla çal flma listelenmifltir. Bu say n n yaklafl k üçte ikisi (dünya ve uzay bilimlerini de içeren) fizik alan yla ilgilidir, yaklafl k iki yüz çal flma biyolojideki konular irdeler ve yaklafl k yüz otuz tanesi kimya ile ilgilidir. Son on y l içerisinde de bu çal flmalar n büyük bir h zla artarak devam etti ini düflünürsek, a rl fizik olmak üzere fen bilimleri alan nda kavram yan lg lar ile ilgili literatürde ciddî bir birikimin oldu unu söyleyebiliriz. Di er fen alanlar nda oldu u gibi ö rencilerin kulland biyoloji kavramlar hakk nda yap lan araflt rmalar dikkate de er bir flekilde genifllemifltir ve literatürde bu konu ile ilgili araflt rmalar, befl güncel alanda grupland r labilir: (i) canl l k kavram (life concept), (ii) hayvanlar ve bitkiler,(iii) insan bedeni,(iv) üreme, genetik ve evrimi içeren süreklilik ve (v) hücrelerden besin a lar na kadar uzanan di er biyolojik olgular. Çocuklar n canl kavram n anlamalar hakk ndaki çal flmalar, Piaget'in (1929) oluflumcu (formative) çabalar ndan, daha güncel kavramsal de iflim kuramlar (Carey, 1986) ve kavram yan lg lar araflt rma program na kadar (Brumby, 1982; Stepans, 1985) altm fl y ll k bir süreye yay lmaktad r. Piaget (1929), canl kavram n n ortaya ç kmas n n kronolojisini anlatan dört safhal bir kuram teklif etmifltir ve çocuktaki canl kavram n n gelifliminde dört basama n oldu unu belirtir. Birinci basamakta çocuk (3-7 yafl) aktivite veya fonksiyonu olan her fleyi, ikinci basamakta (7-8 yafl) hareket eden her fleyi, üçüncü basamakta (9-11 yafl) spontane (kendili inden) hareket özelli i gösteren nesneleri ve en sonunda dördüncü basamakta (11-12 yafl) bitkileri ve hayvanlar canl varl klar olarak düflünür. Daha sonraki çal flmalar, Piaget in bu basamak kuram ile uyuflmayan baz anormal sonuçlar da ortaya koymufltur. Örne in Carey (1987), yapt çal flma sonuçlar na dayanarak, çocuklarda canl kavram n n kazan lmas n n 7 ile 10 yafllar aras nda, bilgi yap lar n n temelden yeniden yap land r lmas n içerebilece ini, yani bir ölçüde saf, denenmemifl (naive) psikolojik fikirlerin sezgisel biyoloji ile yer de ifltirmifl olabilece ini öne sürmektedir. Young (1986) 7-11 yafl grubunda yapt çal flmalarda çocuklar n hareket etme (en fazla kullan lan canl l k özelli i) hariç, canl l k özelliklerinin (solunum, beslenme, boflalt m, hareket, büyüme, uyar lma ve üreme) birço unu bilmediklerini, ayr ca canl larda dormant (uykuda

34 KURAM VE UYGULAMADA E T M B L MLER olma hâli) konusunda ciddî eksiklikleri oldu unu tespit etmifltir. Tamir, Gal-Choppin, ve Nussinovitz (1981) de benzer sonuçlar bulmufllar ve ö rencilerin yumurta veya tohumu cans z varl klar olarak düflündüklerini ortaya koymufllard r. Son dönemde, yap land r lm fl girid tekni i kullan larak Bahar, Cihangir ve Gözün (2002) taraf ndan 5-9 yafl ö rencileri üzerinde canl l k kavram ile ilgili yap lan bir çal flmada da ö rencilerin canl l k kavram ile ilgili olarak yafla ba l bir geliflim gösterdiklerini, fakat yanl fl kavramlara veya eksik bilgilere de (örne in dormant hayat ve mikroorganizmalar konusunda) sahip olduklar n aç kça ortaya koymufltur. Bu sonuç önceki araflt rma bulgular n (Tamir et al., 1986; Young, 1986) desteklemekte ve bu anlamda farkl kültürel ortamlarda benzer veya ayn alternatif kavramlar n görülebilece ini ortaya koymaktad r. Çocuklar n hayvan ve bitkilere iliflkilendirdikleri anlamlar dikkate al nd nda çeflitli araflt rmac lar n yapt klar çal flmalar (Bell, 1981, 1985; Stavy & Wax, 1989; Trowbridge & Mintzes, 1985, 1988), onlar n hayvanlar konusunda daha fazla bilgi setine sahip oldu unu göstermektedir. Fakat, bir baflka araflt rman n (Young, 1986) bulgular da, genifl bir yafl grubundaki çocuklar taraf ndan, hayvanlarla k - s tl anlamlar n iliflkilendirildi ini ve hayvan denilince sadece omurgal lar ve özellikle de hayvanat bahçelerinde, çiftliklerde ve evlerde çokça bulunan kara memelilerinin kastedildi ini ortaya koymufltur. 'Bir hayvan nedir?' diye soruldu unda, çocuklar n tipik cevaplar, hayvanlar 'canl d r', 'ayaklar vard r', 'hareket ederler', 'k l ve kürkleri vard r', 'd flar da veya ormanlarda yaflarlar', olmufltur. Haktan r ve Kan n (2000) okul öncesi ö rencilerden Neden hayvand r? sorusuna ald cevaplar (örn., hareket eder, dört ayakl d r, kuyru u var, yemek yer, kulaklar uzundur) veya Neden hayvan de ildir? sorusuna ald cevaplar (hareket edemez, dört ayakl de il, yemek yemez, hayvan sesi ç karmaz, tüyleri yok, kuyru u yok) ilkö retim ça ndaki çocuklar ve okul öncesi ça ndaki çocuklar n hayvan kavram konusunda çok ciddî farkl l klar göstermedi ini ortaya koyar. Bitkilerin özellikleri söz konusu oldu unda, hayvanlar n özelliklerine nazaran daha az bir bilgilenmenin oldu una flahit oluyoruz. Bu konu fen bilimleri ö rencileri taraf ndan bile yetersiz anlafl lmaktad r. Stavy ve Wax (1989) çal flmalar nda, 11 ve 12 yafllar ndaki srailli çocuklar n % 57 sinin bitkileri canl kabul ettiklerini ve sadece % 66 s n n bitkilerin ürediklerini ve % 88 inin bitkilerin yiyecek yemeleri gerekti ini düflündüklerini bulmufllard r. Bir di er çal flma da (Barker, 1997) 17 yafl ndaki ö rencilerin bile bitkilerin temel besin kayna olarak toprak, mineraller ve vitaminleri düflündüklerini göstermektedir.

BAHAR / Biyoloji E itiminde Kavram Yan lg lar ve Kavram De iflim Stratejileri 35 Canl kavram n n aksine, anatomi ve fizyoloji ile ilgili kavramlar n anlafl lmas yla ilgili yap lan araflt rmalar, küçük çocuklar n bile insan bedeniyle ilgili iyi-geliflmifl fikirlerinin bulundu unu ortaya koymaktad r (Arnaudin & Mintzes, 1985; Mintzes, 1984). Kendi vücutlar - n n içini çizmeleri istendi inde (10 yafla kadar küçük) birçok çocuk, genifl bir dizi içsel yap lar betimlemektedirler. Çocuklar taraf ndan betimlenen ortak yap lar, mide, kalp, beyin, kaslar, kemikler, ci erler, böbrekler ve damarlar içermektedir. Çocuklar n organlar n yeri, büyüklü ü ve flekli hakk ndaki betimlemelerinin ve organlara iliflkilendirdikleri ifllevlerin tutarl olmas di er bir ilgi çekici bulgudur. Meselâ, kalp genellikle valentine (sevgililerin mektuplarda gönderdi i kalp flekli) fleklinde çizilmektedir. Fakat iyi geliflmifl bu fikirlerle beraber bu çal flma sonuçlar n n bulgular, birçok çocu un kalbin kan temizledi ini, süzdü ünü (filtreledi ini) ve üretti ini düflündü ünü de ortaya koymufltur. Ayr ca araflt rma bulgular, ilkö retim düzeyindeki ö rencilerin büyük bir oran n n, ayr bir tüp sisteminin kalbe ve di- er beden yap lar na hava tafl d na inand n göstermektedir. Yap lan di er çal flmalarda da insan bedeniyle ilgili kendi fikirlerine ek olarak birçok çocu un gerek okul öncesi gerek okul döneminde üreme (Moore & Kendall, 1971), kal t m (heredity) (Engel-Clough & Wood-Robinson, 1985; Kargbo, Hobbs & Erickson, 1980) ve evrimsel de iflim (evolutionary change) (Bishop & Anderson, 1990; Brumby, 1984) hakk nda bilim öncesi (prescientific) bilgi deposuna sahip oldu u tespit edilmifltir. Wandersee ve arkadafllar na (1994) göre, küçük çocuklar, bafllang ç (orijin, do um) hakk nda ard arda gelen bir grup fikre sahiptir. Öncelikle, do umu inkâr ederler; sonra bunu kabul etmekle birlikte ebeveynin rolünü inkâr ederler; sonralar önce annenin rolünü daha sonra da baban n rolünü kabullenirler. Kal t msal özelliklerin aktar m hakk nda soru soruldu unda, çocuklar baz özelliklerini (göz ve saç rengi gibi) annelerine ve di erlerini (yükseklik ve a rl k gibi) babaya atfederler. Her yafltan bireylerin ço u, do- umda ebeveynsel özelliklerin Mendel-öncesi bir harmanlamas oldu- u fikrindedirler. Kal t msal özelliklerin zamanla de iflime u rad fikri genellikle kabullenilir. Hücrelerin yap s, hücre bölünmesi (Brown, 1990; Dreyfus & Jungwirth, 1988) protein sentezi, solunum ve fotosentezi (Anderson, Sheldon & Dubay, 1990; Çapa, 2000; Özkan, Tekkaya & Geban, 2000; Wandersee, 1984) içeren konularda yap lan çal flmalar çok h zl bir flekilde artmaktad r. Yeflil bitkilerin hücre içi (intracellulary) yolla kendi besinlerini kendilerinin üretti i fikri, ö rencilerin büyük bir bölümü

36 KURAM VE UYGULAMADA E T M B L MLER için neredeyse afl lmas zor bir sorun ortaya koymaktad r. Bitkilerin beslenmesi soruldu unda, daha önce biyoloji dersleri alanlar dahil, birçok kifli bitkilerin besinlerini topraktan ald klar nda srar etmektedirler. Çapa (2000) yapt çal flmada, bitkilerin beslenmesi, suyun bitkiler için rolü, yapraklar n fonksiyonu, gaz al flverifli, fotosentez için fl n rolü, enerji dönüflümü, bitkilerde solunumun tan m ve önemi, fotosentezle solunum olaylar aras ndaki iliflki konular nda ilkö retimin son kademesindeki Türk ö rencilerin kavram yan lg lar - n tespit etti ini belirtmifltir. Wandersee nin (1984) bitki büyümesi ve beslenme konusundaki çal flmalar nda aktard ö renci cevaplar ndan baz örnekler verebiliriz: Bitkiler de solunum yapar fakat bu insanda meydana gelen solunumdan farkl d r, onlar n karbondioksite ihtiyac vard r..., Bitkiler enerji sentezi için karbondioksite ihtiyaç duyarlar. Ifl k bitkilerin enerji kayna d r. Bitkiler ihtiyaç duydu u besini su ve topraktaki minerallerden temin eder, Bitkiler oksijene ihtiyaç duymaz. Oksijeni sudan al rlar, Dünyada bitkiler olmasa hayvanlar yaflayamazd. Hayvanlar olmasa da bitkiler yaflayamazd. Aflç, Özkan ve Tekkaya (2001) taraf ndan yap lan çal flmada da lise 2 ve üniversite 1. s n f düzeyinde biyoloji dersi alan ö rencilerin solunum konusundaki kavram yan lg lar analizleri, bu kavram yan lg lar n n özellikle, solunumun amac, nerede gerçekleflti i, kimyasal formülü ve bitkilerde solunum konular nda yo unlaflt n göstermifltir. Tüm bu araflt rma sonuçlar ö rencilerin genifl bir yelpazeye yay lan kavram yan lg lar ile okullara geldiklerini, baflka bir ifade ile içi doldurulmaya haz r bofl bir kutu olmad klar n gösteriyor. ddia 2: Ö rencilerin Formal Fen E itimine Beraberlerinde Getirdikleri Kavram Yan lg lar, Yafl, Yetenek, Cinsiyet ve Kültür S n rlar n Aflar. Literatürde, kavram yan lg s ile ilgili s kça karfl lafl lan bir iddia da ö rencilerin do al olgular hakk ndaki fikirlerinin yafl, yetenek, cinsiyet ve kültür faktörlerini aflmas d r. Champagne, Gunstone ve Klopfer (1983) kiflilerin kulland klar saf, denenmemifl betimleme ve aç klama sistemlerinin, çeflitli popülasyonlar aras nda yafl, yetenek veya uyru a bak lmaks z n dikkate de er tutarl l klar oldu unu gösterdi ini ifade etmifllerdir. Ogunniyi (1987) okuma yazma bilmeyen Nijeryal lar n, kozmolojik olgular n de iflik geleneksel ve bilimsel aç klamalar n 'e itim seviyesi, cinsiyet, yafl, din, yer veya kabile dikkate al nmaks z n' rapor etmifltir. Belirtilen bu dört faktörden (yafl, yetenek, cinsiyet ve kültür) üzerinde en fazla çal fl lan yafl faktörüdür. Bu

BAHAR / Biyoloji E itiminde Kavram Yan lg lar ve Kavram De iflim Stratejileri 37 çal flmalar her yafl seviyesinde ö rencilerin kavram yan lg lar na sahip oldu unu göstermektedir fakat bu fikirlerin görülme s kl, alan bilgisine, önceki e itimin kalitesi ve seviyesine göre ciddî bir farkl l k ve çeflitlilik arz etmektedir (Arnaudin & Mintzes, 1985; Novick & Nussbaum, 1981; Trowbridge & Mintzes, 1988; Wandersee, 1983). Wandersee (1983), Amerika daki 5, 8, 11 ve 14. s n flardaki 1400 ö renciyi kapsayan fotosentez hakk ndaki araflt rmas nda, ö rencilere yöneltti i Bitkilerin yiyeceklerinin büyük k sm nereden gelir? sorusuna ilkokul ve ortaokul ö rencilerinin % 60 ndan fazlas ve kolej ö rencilerinin yaklafl k yar s 'toprak' demifltir. Arnaudin ve Mintzes de (1985) 5. s n flar n % 66 s ndan fazlas n n ve kolej ö rencilerin % 50 sinin, kan n bir kab terk edip hücrelerin içinde ve çevresinde dolaflt 'aç k' bir cardiovascular (dolafl m) sistemi oldu unu kabul etti ini tespit etmifllerdir. Böyle bir kavram n, birinci s n f t p ö rencilerinde bile yayg n oldu u baflka çal flmalarda ortaya konmufltur (Patel, Kaufman & Magder, 1991). Kavram yan lg lar ile ilgili olan çal flmalarda, yetenek ve cinsiyet faktörleri, di er faktörlerle karfl laflt r ld nda flafl rt c bir flekilde daha az ilgi çekmektedir. Wandersee ve arkadafllar na göre (1994) cinsiyet faktörünün artarak önem arz etti i bir dönemde, çok az iyi tasarlanm fl çal flma, efley farkl l n n kavram yan lg lar ile iliflkisine bakm flt r. Farkl l klar n tespit edildi i çal flma sonuçlar genellikle erkeklerin kad nlardan daha az kavram yan lg lar na sahip oldu unu destekler mahiyettedir. Biyolojik s n fland rmalar (Lazarowitz, 1981) ve tabiî seleksiyon (Jimenez & Fernandez, 1987) bu tespitin yap ld - çal flmalara örnek olarak verilebilir. Kavram yan lg lar ile ilgili çal flmalar tüm dünyadaki araflt rmac lar n ilgi alan na girdi i için, kültürler aras çal flmalar da yayg nd r. lerlemifl Bat ülkelerinin nüfuslar n karfl laflt ran çal flmalar n, çok az istatistiksel öneme sahip farklar buldu u gözlemlenmektedir. Frans z, ngiliz ve Belçikal üniversite ö rencilerinin temel dinamikteki sezgisel fikirlerini karfl laflt ran Viennot (1979) un çal flmas nda böyle bir örnek bulunabilir. Aksine, dikkate de er de ifliklikler arz eden kültürler aras ndaki farkl l klar arayan araflt rmalar genellikle, ça dafl bilim taraf ndan önerilen aç klamalardan gayet farkl görüfller içeren bir geleneksel görüfl halkas n bulmufllard r. Bunlara örnek olarak; Nijeryal lar n kozmoloji (Ogunniyi, 1987) ve geliflim (Ross & Sutton, 1982) hakk ndaki fikirleri, sviçre'deki ilkokul ö retmenlerinin hava ve hava bas nc hakk ndaki görüflleri (Rollnick & Rutherford, 1990) verilebilir. Bu geleneksel fikirlerin genellikle, Bat ülkelerin-

38 KURAM VE UYGULAMADA E T M B L MLER de bulunan sözde sezgisel kavramlar içeren kavram yan lg lar mozai ine katk da bulunabilecek olan ikinci halka aç klamalar oluflturdu unu fark etmek önemlidir. Bu nüfus mozai i, ayn flekilde, ferdî kavramsal-öneri mozai ine yans yabilir. ddia 3: Kavram Yan lg lar De iflime Karfl Dayan kl ve Geleneksel Ö retim Stratejileriyle Yok Edilmeye Karfl Dirençlidir. Belki de kavram yan lg lar literatürü ile ilgili yap lan çal flmalarda en fazla referans verilen özdeyifl Ausubel, Novak ve Hanesian (1978) in flu uyar s d r: Bu öncül kavramlar flafl rt c bir flekilde yok olmaya karfl dirençli ve dayan kl - d rlar (s. 372-373). De iflmeye karfl olan direnç birçok farkl alanda gözlemlenmifl ve rapor edilmifltir (Özkan ve ark., 2000; Soyibo & Evans, 2002) fakat bu olgunun canl bilimlerinden ziyade fiziksel bilimlerde daha s k rastlan ld n n rapor edilmesi ve en çok hareket eden nesneleri içeren konularda bu direncin tespit edilmesi dikkate de erdir. Soyibo ve Evans (2002), bir tür iflbirlikçi ö renme stratejisi olan Birlikte Ö renme Modeli (Learning together Model) ve düz anlat m metodunu kullanarak 13-14 yafl seviyesindeki çocuklarda yapt çal flmada, birlikte ö renme modeline göre ders alan ö rencilerin kontrol grubu ö rencilerine göre ders anlat m sonras biyolojiye olan tutumlar n n, biyoloji baflar lar n n daha yüksek ve buna ba l olarak kavram yan lg lar n n daha az olabilece ini rapor etmifltir. Hücresel olaylarda son derece önemli olan madde tafl nmas, difüzyon ve osmoz konular nda oldu u gibi çeflitli çal flmalarda ö rencilerin geleneksel ö retim sonras sahip oldu u kavram yan lg lar ve anlama güçlükleri rapor edilmifltir (Simpson & Marek, 1988; Tarakç, Hatipo lu, Tekkaya ve Özden, 1999; Westbrook & Marek, 1991). Tarakç ve arkadafllar (1999) taraf ndan yap lan araflt rma sonuçlar ; ö rencilerin difüzyon ve osmoz konusunu yeterince anlamad klar n, maddenin tanecikli yap s ve rastgele hareketi, konsantrasyon, yaflamsal kuvvetlerin difüzyon ve osmoz üzerine etkisi vb. gibi konularda kavram yan lg lar na sahip oldu unu aç kça ortaya koymufltur. Özkan ve arkadafllar (2001) ekoloji konular ndaki kavram yan lg - lar ile ilgili, 58 yedinci s n f ö rencisi ile yapt klar çal flmalar nda, geleneksel ö retim yöntemi (kontrol grubu) ve kavramsal de iflim metinlerini (test grubu) kullanm fllard r. Araflt rma sonuçlar test grubu ö rencilerinin, kontrol grubu ö rencilerine göre çok daha az kavram yan lg s na sahip oldu unu göstermifltir. Kontrol grubu ö rencilerinin kavram yan lg lar ndan baz lar na flu örnekler verilebilir: Bitki-

BAHAR / Biyoloji E itiminde Kavram Yan lg lar ve Kavram De iflim Stratejileri 39 lerin enerji kayna toprakt r çünkü bitkiler topraktaki su ve minerallerle beslenirler; enerji piramidinin taban n insanlar oluflturur, çünkü do ada en çok insanlar bulunur; bitkilerle hayvanlar aras nda enerji bak m ndan bir iliflki yoktur, çünkü hayvanlar n ve bitkilerin kendi ayr besinleri vard r. Bell ve Barker (1982), ö rencilerin hayvan kavram hakk ndaki fikirlerini de ifltirmeye yönelik, en az ndan yeni önerilen stratejilere k - yasla tart flmal bir flekilde 'geleneksel' olarak adland r labilecek bir yaklafl mla çoklu örnekler ve örnekler içermeyen küçük-grup yöntemleri kullanan baflar l bir çal flma yapm fllard r. Çal flmalar nda ön testte, solucan, güve ve örümcek gibi organizmalar için hayvan etiketini kullanmaya isteksiz (sadece %25 i baflar l yd ) olan 14 yafl seviyesindeki bir grup ö rencinin e itimden sonra neredeyse hepsinin bu omurgas zlar hayvanlar âlemi içine dahil etti ini tespit etmifllerdir. Önceden verilen araflt rma sonuçlar n n aksine bu örnek, fen ö retmenleri ve akademisyenlere flu mesaj verebilir: Bütün kavram yan lg lar dirençli, baflka bir ifade ile de iflime kapal de ildir. Yüksek düzeyde kavramsal de iflim stratejileri gerektirebilecek kavramlar ile iyi plânlanm fl geleneksel yöntemlerle ayn neticenin al nabilece i kavramlar aras nda ayr m yapmak önemlidir. Buna ba l olarak, kendi disiplinine özel kavram yan lg lar araflt rma sonuçlar yla ilgili bilgilere sahip olmak usta fen bilimleri ö retmenlerinin profesyonel haz rl klar için son derece önemli kabul edilebilir. lâveten; yetenekli, yüksek motivasyona sahip ve iyi haz rlanm fl ö rencileri kapsayan sürekli, yüksek kaliteli geleneksel e itime karfl olan direnç ile, standard n alt ndaki flartlarda k sa bir süredeki basit ö renme baflar s zl aras ndaki fark ay rt etmek için çok dikkat edilmesi gerekti ini de belirtmek gerekiyor. Bu ayr m n, bu kavram yan lg lar na müdahale stratejileri gelifltirmeye çal flan kifliler taraf ndan bilinmesi önem arzetmektedir. ddia 4: Kavram Yan lg lar Genellikle Do al Olgularla lgili Daha Önceki Nesil Bilim Adamlar ve Felsefeciler Taraf ndan Önerilen Aç klamalara Paraleldir. Bu konunun, çocuklar n kavramsal gelifliminin bilim tarihindeki dikkate de er fikirleri özetledi i iddias ndan, sadece bu alandaki benzerliklere iflaret çekenlere kadar bir dizi fikri kapsayacak flekilde kavram yan lg lar literatüründe tekrarland görülmektedir. Champagne, Klopfer ve Anderson (1980), ö rencilerin klâsik mekanik anlamalar üzerine yapt klar çal flmalar nda, kolej ö rencilerinin kulland klar kural ve inanç sisteminin, Aristo fizi inin betimsel yönleriyle paralellik arz etti i sonucuna varm fllard r. Aksine, böyle bir öneriyi

40 KURAM VE UYGULAMADA E T M B L MLER kabul etmeyenler de vard r. Örne in, McClelland a (1984) göre sözde ilkel toplumlar, eski Yunan okullar ndakiler ile küçük çocuklar n verdi i olgular n betimlemeleri aras nda paralellikler çizmek ve fikirlerin tarihî gelifliminin bireyler nezdinde yeniden üretildi ini varsaymak aldat c d r. McClelland (1984), bunun hem bir tuzak hem de bir aldanma oldu una inand n ifade etmektedir, fakat bugünkü fikirlerin üzerine dayand delilleri ortaya koyarken, fikirleri tarihî s ralamalar na göre ö retme giriflimlerinin de teflvik edebilece ini belirtmektedir. Birçok çal flmada kavram yan lg lar ndaki paralellikleri incelemek için ciddî bir çaba sarf edilmifltir. Literatürdeki bu çal flmalar n bir k sm n n, biyoloji ve kimyadaki paralel tarihî kavramlar incelemesine ra men, bu çal flmalar n ezici ço unlu u özellikle kinematik ile ilgili olmak üzere fizik alan nda olmufltur. Biyoloji ile ilgili çal flmalar dikkate al nd nda araflt rmac lar biyoloji ö rencilerinin, canl organizmalar n organik de iflimi hakk ndaki görüfllerinin bir çeflit Lamarckian evrim görüflünü ima etti ini öne sürmektedir (Bishop & Anderson, 1990; Brumby, 1984; Engel-Clough & Wood-Robinson, 1985). Jean Baptiste Antoine de Lamarck (1774-1829) Philosophie Zoologiqoe (Hayvanlar felsefesi) adl kitab nda, evrimin flu üç temel prensibe dayanan kapsaml bir izah n sunmufltur: ihtiyaç (need), kullanma veya kullanmama ve 'kazan lan özelliklerin devri (miras ). Bu prensipler, ö rencilerin sahip oldu u düflüncelerle ne kadar benzerlik göstermektedir? Bunlar n ilki Lamarck n flu görüflü ile ilgilidir: Hayvanlar n çevrelerindeki büyük de iflimler, ihtiyaçlar nda büyük de iflimlere yol açar ve e er yeni ihtiyaçlar kal c hâle gelirse, hayvan onlar uyand ran ihtiyaçlar var oldu u sürece kal c olan yeni al flkanl klar kazan r. Brumby (1984), Bishop ve Anderson (1990) yapt klar çal flmalarda kolej biyoloji ö rencilerinde bu tarz düflünmeye örnek teflkil edebilecek çeflitli bilgileri bulmufllard r: Bir problemde, ö renciler Çitalar yiyecek için h zl koflmak zorundad rlar bu nedenle do a onlar n h zl koflma yetenekleri gelifltirmesine izin vermifltir iddias nda bulunmufllard r. Baflka bir problemde, koyu renk derilerin yo un günefl radyasyonundan korunmaya ihtiyaç duyuldu u için Afrika da geliflti i öne sürülmektedir. Lamarck n (1809) ikinci prensibi bir organ n daha s k ve devaml kullan lmas, o organ tedricen kuvvetlendirir, gelifltirir ve büyütür... ayn flekilde bir organ n devaml kullan lmamas, onu büyük oranda zay flat r ve kötülefltirir... ve onun yok olmas yla sonuçlan r. Bishop ve Anderson (1990) yine, kör ma ara yarasalar n n bu organlar n kullan lmamas neticesinde küçük ifllevsiz gözler gelifltirdi ini iddia eden kolej ö rencilerinden örnekler sunmaktad r. Birçok ö renci, atletlerin kas gruplar ndaki anormal irileflmeyi bu prensibin bir örne i olarak de erlendirmektedirler.

BAHAR / Biyoloji E itiminde Kavram Yan lg lar ve Kavram De iflim Stratejileri 41 Üçüncü prensip (Lamarck, 1809): Do an n, çevrenin etkisiyle bireylerin kazanmas - na ve kaybetmesine yol açt her fley... kazan lan de iflimlerin her iki cinste de ortak olmas kayd yla, onlardan ortaya ç kan yeni bireylerde yeniden üretim yoluyla korunur. Engel-Clough ve Wood-Robinson (1985), bir problemde, 12 ve 16 yafl ö rencilere 'iyi atlet olabilmek için çok çal flan' evli bir çifti içeren bir durum sunmufllard r. Ö rencilere 'E er bu ailenin çocuklar, birçok nesil boyunca çok çal flsa, 200 y l sonra otomatik olarak daha h zl koflan bireyler elde eder misiniz?' diye soruldu unda; %48 i evet demifltir. Örneklemin %44 ü ise birkaç nesil boyunca atalar n n kuyruklar kesilen bebek farelerin daha k sa kuyruklu do aca n düflünmüfltür. Wandersee (1986), fotosentezle ilgili kavram yan lg lar n tarih temelli inceleyen araflt rmas nda, bilim tarihinin, bugün (de iflime u ram fl hâlde bile olsa) hâlâ var olabilen fen bilimleri konular hakk nda (hem ö retmenlere hem de ö rencilere) kavram yan lg lar önererek fen bilimleri ö retimi için de erli bir heuristic (problem çözücü) araç olarak kullan labilece i sonucuna varm flt r. Baflka bir ifade ile Wandersee (1986) bilim tarihinin, fen bilimleri ö rencilerinin kavramsal zay fl klar n keflfetmelerini teflvik ve yard m için kullan labilece ini önermektedir. Sonuç olarak, akademisyenlerin araflt rma gündemine, bilim tarihi ve geliflim sürecinin al nmas, ö rencilerin kavram yan lg lar n anlamak ve aç klamak için gereklidir. ddia 5: Kavram Yan lg lar Do rudan Gözlemleme ve Alg lama, Akran Kültürü ve Dil, Ö retmenlerin Aç klamalar ve E itim Malzemelerini çeren Farkl Bir Grup Kiflisel Deneyimde Yatar. Kavram yan lg lar n n kayna hakk nda söylenen kaynaklar izah etmek gerçekten zordur. Bu, özellikle birincil verinin, genellikle deneklerin kendi-ifadelerini içeren do rudan gözlemleme ve alg lama yoluyla türeyen kavram yan lg lar için daha geçerlidir. Bu alanda önemli baz çal flmalar referans olarak verilebilir. Örne in, Champagne ve arkadafllar (1983), temel mekanikteki birçok sezgisel fikrin çocuklar ile yak n çevrelerindeki fiziksel nesneler ve olaylar aras nda sürekli bir etkileflim ürünü oldu unu savunmaktad r. Ö rencilerin hareket kavram için var olan makro flemalar, y llar süren deneyimlerinden elde ettikleri hareket ile ilgili tecrübelerinden türemifltir ve dünyay betimlemede ö rencilere iyi hizmet eder. Öte yandan McClelland (1984) küçük bir çocuk için, bir anne, baba, kardefl, di- er yetiflkinler ve akranlarla yap lan etkileflimin en göze çarp c (önemli) olaylar oldu unu ve en erken ve en iyi ifade edilmifl kuramlar n bu alanlarda olmas n n beklenmesi gerekti ini belirtmifltir.

42 KURAM VE UYGULAMADA E T M B L MLER Bu iki iddia tamamen birbirinden ayr olarak düflünülemez, ancak biraz çeliflkili hususlara, biyolojik bilimlerdekine k yasla çocuklar n kavram yan lg lar n n fiziksel bilimlerdeki kaynaklar na odaklan rlar (Bloom & Borstad, 1990; Lawson, 1991; Mintzes, 1989). Champagne ve arkadafllar, (1983) hakl ise, baz küçük çocuklar n okula, hareket eden nesneler hakk nda iyi kurulmufl fikirlerle gelmesi beklenebilir. McClelland (1984) n bu konudaki tavr -Champagne ve arkadafllar n n, (1983) aksine- çocu un insan davran fllar hakk ndaki erken düflüncelerini; muhtemelen yeme, sindirim, solunum ve d flk türü temel biyolojik ifllevleri tahmin edebilmede daha iyi oldu u fleklindedir. Belki de, etkinin göreceli oran (do rudan fiziksel deneyime karfl sosyalleflme) bu tür bulufllar anlamada anahtard r. Di er yandan, küçük çocuklar n vücut ifllevleri hakk nda köklü yerleflik fikirleri oldu una dair önemli bulgular vard r (Mintzes, 1984). Bu tespitler, oluflturmac bak fl aç s ndan, çocuklar n veya ö rencilerin yak n ve do rudan temas hâlinde olduklar nesneler ve olaylar etraf nda anlamlar infla ettikleri düflünüldü ünde, flafl rt c de ildir (Driver & Bell, 1986; Osborne & Wittrock, 1985). Bu ba lamda, hem fiziksel hem de biyolojik alanlarda basit olgular hakk ndaki erken fikirlerin tahmin edilebilmesi beklenir, ancak quantum mekani i veya göreceli e nazaran, hücresel solunum ve mitotik hücre bölünmesi hakk nda bile erken kavramlaflt rma beklenilemez. Buna göre, fiziksel ve biyolojik bilimlerdeki kavram yan lg lar n n kaynaklar n n farkl oldu u iddias n n flu an için fazla yerleflik oldu u gözükmemektedir ve uzun vadeli olabilmesi için iyi dokümante edilmifl olmas gerekir. Bilimsel anlay fl n gelifliminde, akran kültürü ve dilin rolü birçok çal flmada dikkate al nm flt r (Adeniyi, 1985; Cassells & Johnstone, 1985; Duit, 1981). Bu araflt rmalardan elde edilen bulgular, anlam ö renenlerin (meaning learners) t e k n i k terimlerin günlük yaflant daki kullan mlar nda oluflturduklar anlamlar n, bir bilimsel metinde bu terimlerin anlafl lmas nda dikkate de er bir etkiye sahip olduklar n göstermektedir. Solomon un (1984) 14-15 yafllar üstündeki ö rencilerle yapt bir çal flma, enerji kavram n n çoklu anlamlar n n fark nda olan ö rencilerin, bir yaz l s navda daha makul tan mlar sa layabildiklerini göstermifltir. Onun çal flmas, ö rencilerin genellikle, terminolojinin ortak unsurlar n paylaflan, iki ayr bilgi sistemi kulland n sergiler. Bilim dünyas nda ve günlük yaflam dünyas nda etkin bir flekilde ifllevini yerine getirebilmek için, ö renciler kendilerine bu iki sistemi ay rt edebilmede yard m edecek ipucu ve iflaretler bulurlar. Daha iyi ö rencilerin, bu iki alandan daha fazla haberdar oldu u ve gerekti-

BAHAR / Biyoloji E itiminde Kavram Yan lg lar ve Kavram De iflim Stratejileri 43 inde uygun zamanlarda bu alanlar aras nda de iflim yapmada daha hünerli olduklar görülmektedir. Duit (1981) ö rencilerin enerji kelimesinin çoklu kullan mlar n yorumlarken, koruma prensibinin bunun ortak kullan mdaki anlam n n bir parças olmad n önermifl ve tam tersine, günlük dilde kullan - lan enerji kavram n n üretilebilir ve tüketilebilir ama korunamaz bir miktar oldu unu belirtmifltir. Bu noktay sergilemek için, ö rencilerin parabolik bir yüzey boyunca hareket eden bir topun dönüflte ald yüksekli in tahmin edilmesinin istendi i enerji-korumas iflinin sonuçlar n sunmufltur. Bu basit al flt rmada, ö rencilerin yar dan fazlas baflar s z olmufltur. Bilimde kavram gelifliminde dil ve akran kültürünün rolü üzerindeki baflar l bir çal flmada, Hewson ve Hamlyn (1984) güney Afrika'n n iç platolar nda yaflayan Sotho kabilesinin hem çocuk (yafl ortalamas 15) hem de yetiflkin üyeleriyle s ve s cakl k olgular n anlay fllar üzerine röportaj yapm fllard r. Araflt rmac lar kültürün, s - n n kötü ve so u un iyi oldu u anlam nda, hayat n her yönüne hâkim oldu una dair güçlü bir metafora sahip oldu unu keflfetmifllerdir. Sonuç olarak, çok yorgun, asabî, hasta veya yoksun bireylere ve hamile ve adet gören kad nlara s cak atf yap lmaktad r. Buna ilâveten, s n n fiziksel aç klamalar genellikle, Bat kültürlerinde kullan - lan s kça aç klay c çerçevenin bir parças olarak kullan lan, kalori fikrini içermemektedir. Cassells ve Johnstone (1985) genifl kapsaml olarak yapt klar bir çal flmada fen bilimlerinde anlama zorluklar ve kavram yan lg lar n n temelinde, anlam bilinmeyen teknik kelimelerin veya anlam n n bilindi i san lan teknik olmayan terimlerin yatt n ortaya koymufllard r. Örne in volatile kelimesi bilimsel metinde çabuk buharlaflan anlam na gelmektedir. Fakat bilimsel olmayan ba lamda, örne in volatile compound bileflik kelimesi, yan c, atefl alabilen, düzensiz, patlay c bileflik anlamlar na da gelmektedir. Yine ayn çal flmada ilginç bulgulardan birisi de, baz ö rencilerin bir k s m terimlerin tam z t anlam n düflündüklerini ortaya koymas d r. Örne in ö rencilerin yar s kas lmak (contraction) kelimesi için küçülme (get smaller) di er yar s da büyümeyi (get larger) düflünmüfllerdir. Araflt rmac lar bu çal flmada benzer probleme yol açan 100 terim tespit etmifllerdir. Anlam bilinmeyen teknik terimlerin veya anlam bilinen fakat yeni bir kontekste kullan lan veya anlam bilimsel ba lamda ve günlük kullan mda farkl l k arz eden terimlerin kendi dilimizde de benzer problemlere yol açt n ifade edebiliriz. Hatta ikinci dilde e itim yapan okullar dikka-

44 KURAM VE UYGULAMADA E T M B L MLER te al nd nda bu problemin daha ciddî bir boyutta karfl m za ç kabilece ini iddia etmek herhâlde yanl fl olmaz. Kavram yan lg lar n n bir di er kayna da ders kitaplar ve ö retmenlerdir (Allchin, 2000; Amimbola & Baba, 1996; Barras, 1984; Colin, 1997; Cho, Kahla & Nordland, 1985). Nijerya da 10-12. s - n flar için okutulan temel biyoloji ders kitab nda 115 kavram yan lg s tespit edilmifltir (örn., bir çiçe in polen yani erket gamet baflka bir çiçe in yumurta hücresini döllemesi ile çapraz döllenme meydana gelir, solunum oksijen kullan m gerektirir ve sonuçta karbondioksit ç k fl meydana gelir (oysa anaerobik solunum oksijen gereksinimi göstermez) vb). Cho ve arkadafllar (1985), genetikteki kavram yan lg lar n n potansiyel kayna olup olmad n tespit etmek amac yla Amerika da kullan lan üç lise biyoloji ders kitab n incelediler. Bulgular içerik s ralamas, kavramsal iliflkilerin kurulmas, terminoloji kullan m ve matematiksel unsurlar n sunulmas konular nda ciddî sorunlar n oldu unu gösterdi. Kitaplardan ele ald klar mayoz hücre bölünmesi ve genetik konular nda; (i) kitaplar n hiçbirinin, ana kavramlar olan DNA kopyalanmas ile kromozomsal ay rmay aç kça iliflkilendirmedi ini, (ii) 'gen' ve 'alel' terimlerinin birbirlerinin yerine kullan ld n ve (iii) Punnet karesinin, ayr m ve kromozomlar n ba- ms z tasnifi ile iliflkilendirmeden, sadece genetik problemlerin çözümü için bir grafiksel algoritma olarak ele al nd n tespit ettiler. Barras (1984), ö rencilerle yapt yaz l çal flmalarda, ö retmenler ve biyoloji ders kitaplar nca s kça kullan ld n iddia etti i, on befl kavram yan lg s tespit etti. Bu hatalar aras nda, istisnaî ve çok spesifik (örn., Hidran n nöronlar mesoglea da bulunmaktad r) ve görünüflte s radan olan (örn., Tenyan n parçalar bafl ve flerittir) bilgiler tespit edildi i gibi ve ciddî kavramsal sorunlar olarak gözüken di er baz bilgiler (örn., Yeflil bitkiler gün boyunca fotosentez ve geceleri solunum yaparlar; bitki hücrelerinin bir hücre duvar vard r ama zar yoktur) bulunmufltur. Ne yaz k ki, ö retmenler de, kavram yan lg lar n n baflka bir temel sebebi olarak karfl m za ç kmaktad r. Baz durumlarda, sorun görünüflte kavramsal hatalarda veya ö retmenlerin kendilerinin sahip oldu u yanl fl bilgilerde yatmaktad r ( ddia 6) veya ö retmenlerin kulland klar dil ve terminoloji, arzu edilmeyen bir ö renme sonuçlar kümesiyle neticelenebilmektedir ( ddia 7).

BAHAR / Biyoloji E itiminde Kavram Yan lg lar ve Kavram De iflim Stratejileri 45 ddia 6: Ö retmenler Genellikle, Kendileri de Ö rencilerinin nand klar Kavram Yan lg lar na Aynen Sahiptirler. Ö retmenlerin, fen bilimleri alan nda ciddî bir dizi kavram yan lg s - na sahip olduklar iddias kendileri aç s ndan ve ö retmen-e itimiyle u raflanlar için de kesinlikle yeni ve flafl rt c de ildir. Ö retmenlerin savunmas, bu kavram yan lg lar, yanl fl ders kitaplar yaz m n n veya kötü ö retilen fen bilimleri derslerinin etkisi fleklinde olabilir. Bu sonuç baz lar aç s ndan çok rahats z edici olabilir ve bunun gelecek nesil fen bilimleri ö retmenlerini seçmede, e itmede ve ifle almada dikkate de er ç kar mlar ve sonuçlar vard r. Geçen yirmi y l boyunca, ö retmenlerin bilimsel kavramlar anlay fllar na odaklanan çal flmalar n say s dikkate de er oranda artm flt r (Barras, 1984; Bloom, 1989; Selden & Selden, 1998; Mulholland & Wallace, 2002). Bu çal flmalar n büyük bölümünde, ilkokul ö retmenlerinin ve ilkokul ö retmen adaylar n n görüflleri incelenmifltir. Bu odak belki fen bilimleri e itmenlerinin, ilkokul ö retmenlerinin ald klar haz rl n uygunlu u ve bunlar n bilâhare ö rencilerin karmafl k bilimsel kavramlar anlamalar na yard mc olma yetenekleri hakk ndaki endiflelerini yans tmaktad r. ddia 7: Ö renenlerin Önceki Bilgisi Formal E itimde Sunulan Bilgiyle, Arzu Edilemeyen De iflik Bir Ö renme Sonuçlar Kümesiyle Sonuçlanarak, Etkileflir. Ö retmenlerin kavram yan lg lar ile ilgili sorunu yeterli de ilmifl gibi, ö retmenlerin bilgisi, okula ö renciler taraf ndan getirilen bilimsel olarak do ru olmayan bilgiler ile etkileflim içine girince problem daha da büyür. Gilbert, Osborne ve Fensham (1982), yafllar 10-17 aras nda de iflen çocuklarla yapt klar çal flmalar nda, çocuklar n biliminin (children science) sonuçlar olarak adland rd klar ve genellikle ö retmenler taraf ndan fark edilmeyen, de iflik bir dizi arzu edilmeyen e itimsel sonuç tespit etmifllerdir. Araflt rmac lar, bu sonuçlar n, epistemolojik ve kavramsal olarak farkl ( raksak) iki dünya görüflünün, yani ö retmenlerin ve ö rencilerin etkilefliminin sonucu oldu unu ifade etmektedirler. Bir baflka durumda da ö renci, okulda ö rendi i bilime kolayca uygulanabilen bir kavramsal çerçeve kazan r, ancak gerçek-dünyada yani okul d fl nda karfl laflt durumlar aç klamaya yarayan ikincil bir kavram setini de korur. Bu durumun biliflsel sonucu olarak ö renci okulda edindi i bilimsel kavramlar ezbere ö renme (rote learning) yolunu tercih eder ve di er kavramlarla entegrasyonunu gerçekleflti-

46 KURAM VE UYGULAMADA E T M B L MLER remez (Ausubel et al., 1978). Baflka bir ifade ile ö renci, ö retimden önceki inançlar n ve ö retim s ras nda verilen bilgilerin birbirine z t oldu u durumlarda, bu z tl nadiren gidermeye çal fl r, bunun yerine daha çok her iki görüflü de haf zas nda muhafaza eder (White & Gunstone, 1992). Örne in, okulda do al seleksiyonu tasdik eder ama karfl t görüfl olabilen yarat l fl düflüncesini korur (Bloom, 1989). Ö renciler baz durumlarda da fen bilimleri ö retmenleri taraf ndan sunulan bilgileri yanl fl yorumlarlar ve bunu 'Pekifltirilmifl Sonuç' olarak adland r lan, öncül bilgilerini desteklemek için kullan rlar. Bir ölçüde kavram yan lg lar n n bu anlamda desteklenmesini sa larlar. Osborne (1983) bir çal flmas nda, ilkokul ö rencilerine insan n dolafl m sistemi analojisiyle elektrik devrelerini ö retmeyi amaçlam flt r. Ö rencilere tellerin kan damarlar na, elektrik ak m n n kan ak fl na, pilin kalbe ve orta bedene, k zaran lamban n s kazanan parma a, pilin boflalmas n n kalbin yafllanmas na analojik oldu u söylenmifltir. Bu analoji, bir erkek ö rencinin, lambaya do ru olan pozitif ak m hakk ndaki öncül kavram n, negatif ak ma de ifltirerek, pekifltirdi- ini göstermifltir. Bu ö rencinin aç klamas flöyledir: San r m bu (analoji) do ru çünkü kan da de iflir... oksijen al nca, k rm z ya döner... bu nedenle farkl türlerdir.. farkl ak mlard r. Benzer bir çal flmada (Smith & Anderson, 1984), bir baflka tecrübeli 5. s n f ö retmeni, ö rencilerini karanl kta ve ayd nlat lm fl flartlarda çimen yetifltirmekle u raflt rd. Karanl kta yetiflen çimenler sar yd ve afl r uzundu, fl kta yetiflenler ise yeflil ve boylar normaldi. Ö renciler deney sonucunda karanl kta yetiflen çimenlerin sa l kl olmad sonucuna vard lar, fakat onlar n ç kar m, bitkilerin topraktan besin ve fl a ihtiyaç duydu u fleklindeydi. Ama ö retmenin dersin bafl ndaki varsay m bitkilerin yiyecek yapmak için fl a ihtiyaç gösterdi i ve karanl kta yetiflen bitkilerin yeterli besin sentezi yapamad için açl ktan ölmekte oldu u fleklindeydi. Yani ö rencilerin ç kar m, ö retmenin ç kar m ndan bu anlamda farkl yd. ddia 8: Kavramsal De iflimi Kolaylaflt ran E itimsel Yaklafl mlar Etkin S n f Arac Olabilir. Posner ve arkadafllar (1982), kavramsal de ifliminin bireysel anlamdan bilimsel anlama do ru de ifltirebilmesi için dört kriterin sa lanmas gerekti ini ifade eder: (i) ö renciyi hâlihaz rdaki kavramlarla tatmin etmemelidir yani ö renci, olaylar ve nedenlerini aç klamada yetersiz kalmal d r, (ii) ö rencinin bilimsel kavramlara asgarî düzeyde sahip olmas gerekir, (iii) bilimsel kavramlar makul ve geçerli görünmelidir, (iv) ö renci bilimsel kavramlar n farkl durumlardaki kul-