İLKÖĞRETİM 8.SINIF FEN BİLGİSİ KİTAPLARINDAKİ KAVRAM YANILGILARININ İNCELENMESİ Füsun EYİDOĞAN, Sibel GÜNEYSU Başkent Üniversitesi, Eğitim Fakültesi, İlköğretim Bölümü, ANKARA ÖZET: Fen eğitiminde, kavramlar önemli bir yer tutmaktadır. Kavramların simgelediği düşünceleri içselleştirmek ve bu kavramları doğru anlamlarıyla düşünebilmek, onları belleğin ötesine taşıyarak, zihinde özümlemek, fen eğitiminin üst basamaklarına ulaşmanın en vazgeçilmez gerekliliğidir. İlköğretim döneminde oluşabilecek kavram yanılgıları fen eğitiminde ileriye dönük sorunlar yaratabilir. Bu nedenle yapılan bu çalışmada, 8. sınıf fen kitaplarındaki canlılarda üreme ve gelişme konusundaki kavram yanılgıları araştırılmıştır. Yapılan çalışma sonucunda Fen Bilgisi 8. sınıf ders kitaplarında farklı kavram yanılgılarına rastlanmıştır. Konu bazında sıralandığında Hücre ve Hücre konu başlığı altında 11, canlılarda çoğalma 5, kalıtsal özelliklerin aktarımı 3 ve kalıtım ve çevre konusunda 2 kavram yanılgısı bulunmuştur. 1. GİRİŞ Kavramlar eşyayı, olayları, insanları ve düşünceleri benzerliklerine göre gruplandırdığımız da gruplara verdiğimiz addır. Dolayısıyla kavramlar somut eşya, olaylar veya varlıklar değil, belirli gruplar altında topladığımızda ulaştığımız soyut düşünce birimleridir. Kavramlar bilgilerin yapı taşlarını, kavramlar arası ilişkiler de bilimsel ilkeleri oluşturur. Kavramlar düşüncenin birimidir. O nedenle çocukluk çağında kavramlar ve onların adları olan sözcükler öğrenilir, ardından kavramlar sınıflandırılır ve aralarındaki ilişkiler bulunur. Bu kavramlar kullanılarak yeni kavramlar ve bilgiler üretilir. Bu öğrenme yaşam boyu sürer. Hancock tarafından yazılan makalede kavram yanılgısı, doğaüstü olayları, kader, şans veya korku öğesini taşımayan asılsız inanış olarak tanımlamıştır (Blosser, 1987). Kavram yanılgıları, fen eğitimcileri tarafından önyargı, saf teoriler, alternatif kavramlar gibi değişik terimlerle de ifade edilmektedir. Kavram yanılgıları, klasik öğretim tekniklerine dirençli, sabit ve yaygın olarak bilimsel kavramlarla örtüşmeyen fikirler olarak tanımlanabilir. Kavram yanılgılarının temel nedenleri öğrenci faktörleri (Önceden gerekli olan bilginin eksikliği,önyargılar,motivasyon ve ilgi eksikliği, bilimsel konularda günlük konuşma dilinin kullanılması), öğretmen faktörleri (Yetersiz konu bilgisi, kavramların kategorilendirilmesi, detaylara fazla önem verme) ve ders kitapları faktörleri (öğretme sıralaması, çok fazla hata ve yanlış bilgi içermesi, şekil ve örneklerin eksikliği, konular arasında bağlantı eksikliği) olarak sıralanabilir (Aşçı, Özkan, Tekkaya, 2001). Fen eğitiminin amaçlarından biri öğrencilerin beyinlerinde kavramların anlamlı ve düzgün bir şekilde kurulmasını sağlamaktır. Fen bilgisinde kavram yanılgılarının belirlenmesi son yirmi yılda önem kazanmıştır. Fen eğitimi alanındaki araştırmalarda, öğrencilerin birçok biyolojik kavramda kavram yanılgılarına sahip oldukları gösterilmiştir (Odom ve Barrow 1995; Baret ve Ayuso 2000; Sungur, Tekkaya, Geban 2001). Örneğin Baret ve Ayuso (2000) tarafından yapılan çalışmada, ilköğretim 6-8 sınıflarındaki öğrencilerin kalıtımla ilgili temel kavramlarda çok önemli kavram yanılgılarına sahip oldukları bulunmuştur. Barrass (1984) kavram yanılgılarının, öğretmen ve dikkatli öğrenciler tarafından düzeltebileceğini, asıl önemli olan kavram yanılgılarının kitaplarda ve eksik bilgili öğretmenler tarafından yapılanlar olduğunu bildirmiştir. 2001 yılında tamamlanan bir çalışmada Amerika daki ilköğretim okullarında kullanılan 12 fen kitabının hatalar ile dolu olduğu bulunmuştur (http//ww.usatoday.org/news/ndssun04.htm). Bu kitapların Amerika da çocukların yaklaşık %85 ine okutulduğu bildirilmiştir. Kavram yanılgılarının daha sonra düzeltebilme imkanı olmakla beraber, daha önce oluşmuş bilgiyi değiştirmenin oldukça zor olduğu düşünülmektedir. Öğrencilerin kavram yanılgılarını oluştuğu anda belirlemek güç olduğundan ileriki yaşamında değiştirilmesi olasılığı da azalmaktadır. Bu yüzden yapılması gereken ilk şey nedenlerin ortadan kaldırılmasına çalışmak ve oluşmasını en aza indirgeyebilmektir. Ülkemizde de son yıllarda fen bilgisi kavram yanılgılarının belirlenmesi üzerine çeşitli araştırmalar yapılmıştır (Çapa 2000; Sungur 2000; Aşçı, Özkan, Tekkaya 2001). Kavramların oluşmasında temel faktörlerden birinin ders kitapları olduğu düşünüldüğünde, ders kitaplarındaki kavram yanılgılarının, öğrencilerin fen bilgisi konularında yanlış bilgilere sahip olmasında en önemli faktörlerden biri olduğu görülmektedir. Canlılarda üreme ve gelişme günlük hayatta önem taşıyan ve biyoloji alanında bazı temel kavramların verildiği bir ünitedir.. Bu nedenle, bu çalışmada ülkemizde ilköğretim 8. sınıf fen bilgisi kitaplarında canlılarda üreme ve gelişme konusundaki kavram yanılgıları incelenmiştir. 2. YÖNTEM
2000-2001 öğrenim yılı için Milli Eğitim Bakanlığı tarafından önerilen 7 adet 8. sınıf Fen Bilgisi kitabı olduğu belirlenmiş ve ulaşılabilen 6 tanesi incelenmiştir ((A)Naciye Aytaç Kılıç; Ders Kitapları A.Ş., (B)Celal Eren, Hayri Eden, Güler Şeker; Cemre Yayıncılık, (C)Hüseyin H. Tekışık, H.Yılmaz Kaptan,.Halil Ağaçkanlı, Fitnat Kaptan, Fatma Ağaçkanlı; Tekışık Yayıncılık, (D)Halil Çığırgan, Muharrem Ay, İshak Yıldız, Nuran Tiryaki, Şevket Büyük, Köksal Altıntaş, Gürbüz İş, İbrahim Keleş, Mehmet Ünal, Orhan Hacıoğlu, Ertuğrul Canlı, Nail Özkan; Milli Eğitim Bakanlığı Yayınevi, (E)Namık Kemal Özbek; Dörtel Yayıncılık, (F) Vedat Öğün, Kazım Kalaycıoğlu; Öğün Yayıncılık). Öğrencilerin ilerideki öğrenim hayatlarında en fazla kavram yanılgısına sebep olan ve günlük hayatta sıkça kullanılan konulardan olması ve genetik mühendisliği gibi günümüzde popüler olan konuların temelinde yatması nedeni ile Canlılarda Üreme ve Gelişme ünitesi incelenmek üzere seçilmiştir. Bu kitaplarda dördüncü bölüm olan Canlılarda Üreme ve Gelişme ünitesinin alt bölümlerinden Hücre ve Hücre, Canlılarda, Kalıtsal Özelliklerin Aktarılması, Kalıtım ve Çevre konularındaki kavram yanılgıları analiz edilmiştir. 3. BULGULAR İlköğretim 8. sınıf Fen Bilgisi kitaplarında yapılan inceleme sonucunda toplam 21 tane kavram yanılgısı ve bilgi eksikliği bulunmuştur (Tablo 1). Tablo 1. İlköğretim 8. sınıf Fen Bilgisi kitaplarında bulunan kavram yanılgıları Kitap/ Konu Başlığı Kavram Yanılgısı-Eksiklik Açıklama Sayfa No A/163 Hücre ve Hücre zarı Hücre zarı protein ve yağ moleküllerinden meydana gelir. İki sıra protein molekülleri arasında yağ molekülleri bulunur. A/164 Hücre ve Hücre A/166 Hücre ve Hücre A/172 Canlılarda /Eşeyli A/173 Canlılarda /İnsanda B/186 Hücre ve Hücre Bir kromozom bir sentromer ve iki kromatitden oluşur. RNA sitoplazmda, DNA çekirdekte ve bir kısmı da mitokondri, plastitlerde bulunur Sperm erkeğin üreme organlarında (testis) meydana gelir. Dişi üreme sistemi organları;yumurtalık, rahim ve plasentadır. DNA çekirdekte kromozomlarda bulunur Proteinler yağ molekülleri arasında dağınık olarak yerleşmişlerdir. Kromozom hücrenin yaşam döngüsü sırasında her zaman aynı gözükmez. Eşlenmemiş kromozom bir kromatitden oluşur ancak bölünme evresine giren hücrede eşleşen kromozom iki kromatit ve bir sentromerden oluşur. RNA çekirdekte sentezlendiği için çekirdekte de bulunur. Eşeyli çoğalan çiçekli bitkilerde sperm anterlerde üretilir. Plasenta üreme organı değildir. Döllenmeden üç hafta sonra oluşan ve embryonun beslenmesini sağlayan süngerimsi dokudur. DNA çekirdek, mitokondri ve kloroplastta bulunur.
Tablo 1(devamı). İlköğretim 8. sınıf Fen Bilgisi kitaplarında bulunan kavram yanılgıları Kitap/Sayfa Konu Başlığı Kavram yanılgısı-eksiklik Açıklama No C/155 Hücre ve Hücre DNA nın iki ipliği birbirinden ayrılmaya başlamıştır. Ayrılan parçalar kendi eşini oluşturur. Böylece bir kromozomdan kendine benzer iki kromozom meydana gelir. DNA nın iki ipliği transkripsiyon (RNA sentezi) sırasında da ayrılır. Bu nedenle ayrılan parçalar her seferinde kromozom C/171 Kalıtsal Özelliklerin Aktarılması/Canlılarda Çeşitlilik C/171 Kalıtsal Özelliklerin Aktarılması/Canlılarda Çeşitlilik D/110 Hücre ve Hücre D/111 Hücre ve Hücre D/112 Hücre ve Hücre D/113 Hücre ve Hücre E/165 Hücre ve Hücre Zigot n kromozomlu yumurta hücresi ile n kromozomlu sperm hayvancığının çekirdeklerinin birleşip kaynaşması ile oluşmuştur. Ayrıca metafaz I de ana babadan gelen kromozomlar, tamamen şansa bağlı olarak hücrenin ortasında toplanır.kutuplara çekilen kromozomların sayısı ve sırası, tamamen rastlantıya dayanır. Bir kromozom bir sentromer ve bir kromatitden meydana gelmiştir. Sarmal olacak şekilde nukleotid dizisinde adenin timin arasında çift bağ, sitozin guanin arasında üç bağ vardır. Mitoz hücre bölünmesi birbirini izleyen iki aşamada incelenir. Bu aşamada kalıtsal materyalin ikiye bölünmesi ve sitoplazma bölünmesidir Bilgi Eksikliği: Mayoz bölünmede Mayoz I safhaları yazılmamıştır. Sentezlenen RNA protein yapısında görev alır. eşleşmesini oluşturmaz. Zigot n kromozomlu yumurta hücresi ile n kromozomlu sperm hücresinin çekirdeklerinin birleşip kaynaşması ile oluşmuştur (Sperm bir hayvancık değildir.) Kutuplara çekilen kromozomların sayısı ve sırası, rastlantıya dayanmaz. Eşit olarak kutuplara çekilir.. Kromozom hücrenin yaşam döngüsü sırasında her zaman aynı gözükmez. Eşlenmemiş kromozom bir kromatitden oluşur ancak bölünme evresine giren hücrede eşleşen kromozom iki kromatin ve bir sentromerden oluşur. Bazlar arasında zayıf hidrojen bağları bulunmaktadır. Mitoz bölünmede önce kromozomlar eşleşir ve çekirdek bölünür.kalıtsal materyal ikiye bölünmez. Mayoz I safhaları Profaz I, Metafaz I, Anafaz I ve Telofaz I dir. Profaz I mitozdakinden farklıdır. RNA protein yapımında görevlidir. E/174 Canlılarda /Eşeysiz Ana canlıdan düzenli yada düzensiz olarak ayrılan parçaların eksik kısımlarını tamamlayarak yeni bireyler oluşturmasına rejenerasyon (yenilenme) denir. Genellikle bütün canlılarda görülebilir.kuşlar ve memelilerde oluşan yaralar kapanarak yenilenme gerçekleşir. Kuşlar ve memelilerde yaraların kapanması rejenerasyon (yenilenme) olarak adlandırılamaz.
Tablo 1(devamı). İlköğretim 8. sınıf Fen Bilgisi kitaplarında bulunan kavram yanılgıları Kitap/ Konu Başlığı Kavram yanılgısı-eksiklik Açıklama Sayfa No F/174 Hücre ve Hücre /Mitokondri Mitokondrinin zarından giren glikoz, oksijenle yakılarak hücresel faaliyetler için harcanan enerji açığa çıkar. Glikoz mitokondri zarından giremediği için önce sitoplazmada parçalanır ve mitokondri zarından bu parçalanma sonucu elde edilen F/183 Canlılarda /Eşeyli F/184 Canlılarda /İnsanda F/186 Kalıtsal özelliklerin aktarılması/çeşitliliğin kalıtsal Nedenleri F/196 Kalıtım ve Çevre/Modifikasyon F/197 Kalıtım ve Çevre/Mutasyon Eşeyli çoğalmanın sebebi cinsiyeti farklı iki bireyin rol almasıdır. Buluğ çağındaki kız çocuklarında her 28 günde bir olgunlaşan yumurta renkli bir sıvı ile dışarı atılır. Buna ay hali denir. Yavru döllere aktarılan genlerin farklı dizilişleri homolog(eş) kromozomlar arasında karşılıklı gen alışverişi, kalıtsal yapıyı değiştirir. Trafik kazalarında kolunu, bacağını kaybeden kişinin vücudunda oluşan sakatlık, estetik ameliyatla burun ve yüz biçimindeki değişmeler birer modifikasyon örneğidir. Mutagen (mutasyona uğrayan gen) eşey hücreleri ile yavru döllere aktarılır. piruvat girer. Çiçekli bitkilerde aynı bireyde hem dişi hem de erkek organ bulunabilir. Olgunlaşan yumurta kan ile dişarı atılır. Kromozomlar arasındaki gen değişimi kalıtsal yapıyı değiştirir. Sıcaklık, nem, beslenme gibi çevre koşullarını etkisi ile olan ve gelecek nesile aktarılmayan özelliklere modifikasyon denir.kitaptaki örnekler modifikasyona uygun örnekler değildir. Mutasyona uğrayan gen mutant gen adı verilir. Mutasyona sebep olan etmenlere mutajen denir İncelenen kitaplarda bulunan 21 kavram yanılgısının, 11 tanesinin hücre ve Hücre bölünmesi (%52), 5 tanesinin Canlılarda (%24), 3 tanesinin Kalıtsal Özelliklerin Aktarılması (%14) ve 2 tanesinin Kalıtım ve Çevre (%9) olduğu tespit edilmiştir. 4. TARTIŞMA Yapılan çalışma sonucunda 2000-2001 öğretim yılında ilköğretim fen bilgisi 8. sınıfta okutulan fen bilgisi kitaplarında canlılarda üreme ve gelişme konusunda çeşitli kavram yanılgılarına ve bilgi eksikliklerine rastlanmıştır. Bu yanılgılardan bazıları öğrencinin daha sonraki eğitiminde ve yaşantısında problemler yaratabilir. Kitaplardaki kavram yanılgılarını tamamen ortadan kaldırmak oldukça zor görünmektedir. O nedenle, öğrencilerin klasik öğretim tekniklerinin dışında daha araştırmacı olacakları tekniklere yönlendirilmesi gerekmektedir. Çapa (2000) tarafından yapılan çalışmada 9. sınıf öğrencilerinin, fotosentez konusunda bazı yanılgıların kitaplardan kaynaklandığının öğretmenler tarafından belirtildiği bildirilmiş ve çalışmanın sonuçlarında ders kitaplarının incelenmesi ve yenilenmesi gerekliliği üzerinde durulmuştur. Aynı şekilde, Aşçı ve arkadaşları (2001) tarafından öğrencilerin solunum konusundaki kavram yanılgılarının incelendiği bir çalışmada Lise ve üniversite düzeyinde bazı ders kitaplarında kavram yanılgıları bulunmuştur. Özkan (2001) tarafından 7. sınıf öğrencilerinde yapılan çalışmada yerleşik kavram yanılgılarının sebeplerinin ders kitaplarındaki hatalar ve basit hatırlama hataları olduğu bildirilmiştir. Kitaplardaki kavram yanılgıları özellikle 4. ve 5. sınıf öğrencilerinde sorun yaratabilir. Bu derslerin sınıf öğretmenleri tarafından verilmesi fen bilgisi kitaplarındaki kavram yanılgılarının öğretmenler tarafından düzeltilmesini mümkün
kılmamaktadır. Bu nedenle de özellikle bu sınıflarda okutulan fen bilgisi ders kitaplarının incelenmesi faydalı olacaktır. Canlılarda üreme ve gelişme konusun alt başlıklarında en çok kavram yanılgısı Hücre Yapısı ve görevleri konusunda çekirdek ve DNA ile olan bölümde olduğu bulunmuştur. Bu konudaki kavramların ileriki dönemlerde biyoloji derslerindeki konulardan bazılarının temelini oluşturmaktadır. O nedenle ilköğretim düzeyinde düzeltilmesi önem taşımaktadır. İncelenen kitaplarda bazı kavramların farklı isimlendirildiği görülmüştür. Örneğin Mayoz bölünmede kromozomlar arasında gen alışverişini ifade eden Parça değişimi kavramı, Crossing over, Krossing over, veya parça değişimi olarak kullanılmıştır. Bu kavram öğretmen tarafından düzeltilmediği taktirde öğrencilerin liseden mezun olurken eşit bilgiye sahip olmamaları sorunu yaratabilir. O nedenle kitaplarda bir dilbirliği sağlanması oldukça önem taşımaktadır. Ayrıca günlük hayatta yaygın olarak kullanılan kavram yanılgılarının düzeltilmesi güç olduğundan, bu yanılgılarda düzeltme yapabilmek için, kavram yanılgılarından ders kitaplarında bahsedilmesi veya derste tartışılıp öğretmenler tarafından kabul edilebilir alternatiflerle açıklanması gerekmektedir. 2001-2002 öğretim yılında Fen bilgisi müfredatında bazı değişiklikler yapılmıştır. Bunun sonucunda bu kitaplarda değişikliğe gidilmesi yolunda bir gereksinim doğmuştur Milli Eğitim Bakanlığı tarafından bu programa uygun kitapların basımının yetişmemesi sonucunda, adı geçen öğretim yılında her okulda denetimden geçmemiş farklı kitapların okutulmasına neden olduğu saptanmıştır. Dolayısıyla 2002-2003 öğretim yılından itibaren Milli Eğitim Bakanlığı nca sadece Milli Eğitim Bakanlığı tarafından hazırlatılan Fen Bilgisi kitabının okutulması kararlaştırılmıştır. Bu çalışmada incelenmiş olan kitaplar gelecek öğretim yılında okutulmayacak olmakla beraber, özellikle bu güne kadar okutulan okullarda, bu kavram yanılgılarının öğretmenler tarafından düzeltilemediği varsayıldığında öğrencilerde eksik ve yanlış olarak kalmasına neden olabilecekleri düşünülmektedir. Bu nedenle MEB tarafından önerilen ders kitaplarının her öğretim yılında çıkartılacak yeni baskılarının gözden geçirilmesi, dikkatten kaçan kavram yanılgılarının düzeltilmesi ve ayrıca teknolojiye bağlı olarak bilginin yenilenmesine olanak sağlayacaktır. Fen Bilgisi ders kitaplarının sadece tek kitaba indirilmesi, farklı ders kitabı alternatiflerini azaltmakla beraber, kavram yanılgılarının azalması bakımından faydalı olabilir. Ancak öğrenciler, öğretmenler tarafından değişik yardımcı kaynakları araştırarak çalışmak yönünde yönlendirilmelidir. Fen Bilgisi öğreniminde kavramlar birbiri ile bağlantılıdır. O nedenle ilköğretim düzeyinde kullanılan ders kitaplarındaki kavram yanılgılarının düzeltilmesi büyük önem taşımaktadır. KAYNAKLAR Aşçı, Z., Özkan Ş., Tekkaya C. (2001) Students misconceptions about respiration. Eğitim ve Bilim. 26(120), 29-36 Barrass,R. (1984) Some Misconceptions and misunderstandings perpetuated by teachers and textbooks of Biology. Journal of Biology Education. 18,201-205. Baret E., Ayuso E. (2000) Teaching genetics at secondary school: a strategy for teaching about the location of inheriance information. Science Education. 84, 313-351 Çapa, Y. (2000) An analysis of 9th grade students misconceptions concerning photosynthesis and respiration in plants. Basılmamış Yüksek Lisans Tezi. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara Odom, A.L.and Barrow, H.L. (1995) Development and application of a two-tier diagnostic test measuring collage biology students understanding of diffusion and osmosis after a course of instruction. Journal of Research in Science Teaching. 32(1), 45-61 Özkan, Ö. (2001) Remediation of seventh grade students misconceptions related to ecological concepts through conceptual change approach. Basılmamış Yüksek Lisans Tezi. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara Sungur, S. (2000) Contribution of Conceptual change text accompanied with concept mapping on students understanding of human circulatory system. Basılmamış Yüksek Lisans Tezi. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara Sungur,S., Tekkaya C., Geban, Ö. (2001) The contribution of conceptual change texts accompanied by concept mapping to students understanding of human circulatory system. School Science and Mathematics. 101(2), 91-101. Blosser, P.E. Science Misconceptions Research and Some Implications for the Teaching of Science to Elementary School Students. ERIC/SMEAC Science Education Digest No. 1, 1987. http://www.ed.gov/databases/eric_digests/ed282776.html (03.07.2002) Study find errors in science textbooks(14-04-2001) http://www.usatoday.org/news/ndssun04.htm