BİLİMİN DOĞASI ÖĞRETİMİ İÇİN İÇERİĞE ÖZGÜ ETKİNLİK HAZIRLANMASI Eda ERDAŞ KARTAL, Çiğdem HAN TOSUNOĞLU, Gökhan KAYA, Ferah ÖZER, Vildan Gaye BALA, Metin ŞARDAĞ, Gizem ERTUĞRUL, Zeynep Neslihan KÖYLÜ, Gültekin ÇAKMAKÇI, Yalçın YALAKİ, Serhat İREZ, Nihal DOĞAN Özet İçeriğe özgü bilimin dog ası etkinlikleri, öğretmenlerin bilimin doğası temalarını sınıfiçi uygulamalarına entegre etmelerini kolaylaştırmaktadır. Ancak literatürde öğretmenlere bu konuda rehberlik edecek sınırlı sayıda örnek bulunmaktadır. Bu nedenle bu araştırmada, bilimin doğasının öğretim programındaki fen kazanımlarına entegre edilmesiyle oluşturulacak içeriğe özgü etkinliklerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Araştırmanın amacı doğrultusunda, uzun süreli bir mesleki gelişim projesi kapsamında, fen bilimleri dersi 5-6-7 ve 8. sınıf ünite kazanımlarını ve bilimin dog ası temalarını içeren, içeriğe özgü toplam 57 etkinlik geliştirilmiş ve fen bilgisi öğretmenlerinin kullanımına sunulmuştur. Anahtar kelimeler: Bilimin doğası, etkinlik geliştirme, öğrenme-öğretme Giriş Araştırmalar, bilimin doğasının belli bir ders bağlamında diğer konulara entegre edilerek öğretilmesinin, öğrencilerin bu alandaki öğrenmelerini arttırdığını ortaya koymaktadır (Lederman, 2006). Buna karşılık öğretmenlerin bir çoğu, bilimin doğasını müfredattaki diğer fen konularına entegre etmekte zorlandıklarını ifade etmektedir (Abd- El-Khalick ve Akerson, 2004; Akerson Morrison, ve McDuffie, 2006). Türkiye deki mevcut ders kitaplarının bilimin doğası ile ilgili kazanımları yeteri düzeyde içermemesinin (Esmer, 2011; İrez, 2008; Özden ve Cavazoğlu, 2015) öğretmenlerin bilimin doğası temalarını derslere entegre etmelerini daha da zorlaştırdığı düşünülmektedir. İçeriğe özgü bilimin dog ası etkinlikleri, öğretmenlerin bilimin doğası temalarını sınıf içi uygulamalarına entegre etmelerini kolaylaştırmaktadır (Khishfe ve Lederman, 2006). Ancak literatürde, öğretmenlere bu konuda rehberlik edecek sınırlı sayıda örnek bulunmaktadır (Brickhouse, Dagher, Letts ve Shipman, 2000; Schwartz, 2009). Bu nedenle bu araştırmada, fen bilgisi öğretmenlerine bilimin doğası ile ilgili içeriğe özgü ve mevcut müfradatla uyumlu etkinliklerin geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Yöntem Bu araştırma fen öğretmenlerinin bilimin doğası ile ilgili görüşlerinin geliştirilmesini amaçlayan geniş ölçekli bir öğretmen mesleki gelişim projesinin bir ürünüdür. 30 aylık bir süreç olarak planlanan ve 18 fen bilgisi öğretmeninin katılımı ile gerçekleştirilen mesleki gelişim projesi, hazırlık aşaması ve uygulama aşaması olmak üzere iki aşamadan oluşmaktadır. Projenin hazırlık aşamasında; ilk olarak düzenlenen mesleki gelişim programı süresince yapılacak çalıştaylar ve çalıştaylarda verilecek eğitimler planlanmış, sonraki aşamada öğretmenlerde geliştirilmesi hedeflenen ve geliştirilecek içeriğe özgü etkinliklerde vurgulanması planlanan bilimin doğası temaları belirlenmiş, son olarak ise bu temalarının fen öğretim programındaki ünite kazanımlarına doğrudan-yansıtıcı yaklaşımla ve biçimlendirici değerlendirme esasları temel alınarak entegre edilmesi sonucunda içeriğe özgü bilimin doğası etkinlikleri geliştirilmiştir (Şekil 1).
Şekil 1. Araştırma süreci Proje kapsamında üretilen içeriğe özgü bilimin doğası etkinlikleri birkaç aşamada geliştirilmiştir. İlk aşamada öğretim programındaki ünitelerin fen kazanımları belirlenmiş ve bu kazanımlara uygun, ünitedeki mevcut konu kapsamında vurgulanabilecek bilimin doğası temaları seçilmiştir. Sonraki aşamada etkinliklerde bulunması gereken temel bölümler planlanmıştır. Son aşamada bu temel bölümlerin içeriği araştırmacılar tarafından alan uzmanları rehberliğinde yazılmıştır. Projenin uygulama aşaması ise iki öğretmen grubuyla gerçekleştirilmiştir. İlk grupta aynı ilde görev yapan 18 gönüllü fen bilgisi öğretmeni bilimin dog ası temalı materyal destekli uzun süreli mesleki gelişim programına katılmış ve uygulamalar 2013 yılının güz döneminin sonunda tamamlanmıştır. İkinci grupta ise Türkiye nin çeşitli illerinde çalışan gönüllü 21 fen bilgisi öğretmeni, uzun süreli bir mesleki gelişim programı olmadan, projeye uzaktan katılmış ve uygulamalar 2014 yılının güz döneminin sonunda tamamlanmıştır. İlk öğretmen grubunun katılımı ile uygulanan mesleki gelişim programında; iki akademik dönem boyunca aylık olarak düzenlenen ve herbiri 8 er saatten oluşan toplam 10 çalıştay gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen çalıştaylarda; bilimin doğası temaları, bilimin doğası öğretiminde doğrudan-yansıtıcı yaklaşımın ve biçimlendirici değerlendirmenin kullanımına yönelik eğitimler verilmiştir. Ayrıca bu çalıştaylarda, projenin hazırlık aşamasında geliştirilen içeriğe özgü bilimin doğası etkinlikleri tanıtılmış ve öğretmenlerin etkinliklerle ilgili görüşleri alınmıştır. Öğretmenlerden, paylaşılan etkinlikleri kendi sınıflarında uygulamaları talep edilmiş; bir sonraki çalıştayda uygulamalarıyla ilgili deneyimlerini ve düşüncelerini yansıtmalarına olanak sağlanmıştır. Etkinlikler, öğretmenlerden gelen görüş ve önerilere göre tekrar revize edilmiştir.
Bulgular Bu süreç boyunca, fen bilimleri dersi 5-6-7 ve 8. sınıf ünite kazanımlarını ve bilimin dog ası temalarını içeren, içerik temelli toplam 57 etkinlik hazırlanmış ve fen bilgisi öğretmenlerinin kullanımına sunulmuştur. Etkinliklerin sınıf düzeyine göre dağılımları Tablo 1 de verilmiştir. Tablo 1. Etkinliklerin sınıf düzeyine göre dağılımları Sınıf Düzeyi f % 5. Sınıf 11 19.30 6. Sınıf 20 35.09 7. Sınıf 13 22.81 8. Sınıf 13 22.81 Toplam 57 100 Etkinliklerin herbiri giriş, etkinliğin uygulanması, sınıfiçi tartışmalar için öğretmen klavuzu ve değerlendirme-biçimlendirme olmak üzere 4 temel bölümden oluşmuştur. Buna göre giriş bölümünde etkinliğin ilişkili olduğu konu içeriği ile ilgili sınırlı bilginin yanısıra; etkinliğin amacı ve etkinliğin uygulanması esnasında üzerinde durulması gereken noktalar, öğrencileri konuya motive edecek ve konu hakkında düşünmelerini sağlayacak sorular şeklinde, hem ünite kazanımları hem de hedeflenen bilimin doğası temaları bağlamında belirtilmiştir. Etkinliğin uygulanması bölümünde etkinliğin nasıl uygulanacağına yönelik yönergeler, etkinlikle ilişkili bilimin doğası ve ünite kazanımları ile uygulama sonrasında öğrenciler tarafından cevaplanabilmesi beklenen kazanımlarla ilişkili sorulara yer verilmiştir. Sınıf içi tartışmalar için öğretmen klavuzu bölümünde öğretmenler için hazırlanmış ve öğretmenlerin hangi bilimin doğası kazanımını etkinlik içinde nerede ve doğrudan-yansıtıcı bir şekilde nasıl vurgulayacağına ilişkin ipuçlarına yer verilmiştir. Son olarak etkinliğin değerlendirme-biçimlendirme bölümünde, öğretmenin ünite ve bilimin doğası kazanımlarını etkinlik süresince biçimlendirici bir şekilde değerlendirmesine yardımcı olacak örnek sorulara yer verilmiştir. Öğretmenlerde geliştirilmesi hedeflenen bilimin doğası temalarından öğretim programdaki üniteye uygun olanları, yukarıda bahsedilen 4 temel başlık altında ünite kazanımlarına entegre edilerek sunulmuştur. Öğretmenlerde geliştirilmesi hedeflenen bilimin doğası temalarına kaçar etkinlikte yer verildiği aşağıdaki tabloda sunulmuştur (Tablo 2). Araştırmada her bir etkinliğin hedeflediği bilimin doğası temalarını gösteren detaylı bir tablo da oluşturulmuş ancak alan sınırlaması nedeniyle sunulamamıştır.
Tablo 2. Bilimin doğası temalarının vurgulandıkları etkinlik sayısına göre dağılımları Bilimin Doğası Teması f % Bilimde deneysellik 34 26 Bilimsel bilginin değişebilirliği 13 10 Bilimde gözlem, çıkarım ve teorik kabuller 20 15 Bilim ve toplum ilişkisi 11 9 Bilimde hayal gücü ve yaratıcılık 26 20 Bilimde subjektiflik 20 15 Bilimsel yöntem 3 2 Bilimsel teori ve kanunların yapısı 4 3 Toplam 131 100 Yukarıdaki tabloda da görüldüğü gibi etkinllere en fazla entegre edilen bilimin doğası teması bilimde deneysellik olmuştur. Daha sonra sırayla etkinliklerde en fazla bilimde hayal gücü ve yaratıcılık, bilimde gözlem, çıkarım ve teorik kabuller ve bilimde subjektiflik temalarına yer verilmiştir. Bilimsel yöntem ve bilimsel teori ve kanunların yapısı temalarının ise etkinliklerde sınırlı oranda öne çıktığı görülmektedir. Geliştirilen bilimin doğası etkinliklerinde vurgulanan temalar, fen öğretim programlarındaki ilgili ünitelerde yer alan fen kazanımlarına uygun olarak seçilmiştir. Bilimin doğasının bazı temalarını entegre etmek için uygun fen kazanımlarının mevcut fen öğretim programlarında sınırlı olmasının bu sonuçlar üzerinde etkili olduğu söylenebilir. Araştırma bulgularına göre, süreç içinde geliştirilen ilk etkinliklerle ilgili karşılaşılan sorunlardan biri, bazı etkinliklerin yazım dilinin, öğrenci seviyesinin biraz üzerinde kalması olmuştur. Ancak ilerleyen dönemlerde, öğretmenlerden gelen geri dönütler ile, etkinliklerdeki öğrencilerin anlamakta zorlandığı bölümler yeniden revize edilmiştir. Yine etkinlik geliştirme süreci boyunca alınan öğretmen görüşlerine göre, ilk etkinliklerin bazılarında, fen kazanımlarına bilimin doğası kazanımlarına göre daha az yer verildiği ortaya koyulmuştur. Öğretmenlerin etkinlikleri uygularken müfredattan geri kaldıklarını ifade etmeleri sonucunda, bu etkinlikler de yeniden revize edilmiştir. Bu revizyonlar kapsamında etkinliklerde bilimin doğası kazanımlarının yanında fen kazanımlarına da yeterince yer verilmesinin, öğretmenlerin etkinlikleri uygulama konusundaki motivasyonlarını arttırdığı gözlemlenmiştir. Ayrıca araştırma sonunda öğretmenler, kendileri ile program sonunda yapılan görüşmelerde; süreç boyunca kendilerine etkinlik ve materyal desteğin sağlanmasını ve etkinliklerin kendi görüşleri doğrultusunda revize edilmesini katıldıkları mesleki gelişim programının güçlü yönlerinden biri olarak değerlendirmişlerdir. Öğretmenlerin bu değerlendirmeleri,
etkinlik geliştirme sürecinde karşılaşılan bu problemlerin süreç içinde izale edildiği ortaya koymuştur. Tartışma/Sonuç/Öneriler Araştırmalar, bilimin doğasının belli bir ders bağlamında diğer konulara entegre edilerek öğretilmesinin, öğretmenlerin uygulamalarını geliştirdiğini (Schwartz, 2009) ve öğrencilerin bu alandaki öğrenmelerini arttırdığını ortaya koymaktadır (Lederman, 2006). Ancak ne yazık ki bilimin doğasını sınıfiçi uygulamalarına entegre etmekte zorlanan öğretmenler, bu konuda kendilerine yardımcı olabilecek kaynak ve materiallerin eksikliğinden yakınmaktadırlar (Akerson ve Hanuscin, 2007; Posnanski, 2010). Bu nedenle bu alanda organize edilecek etkili mesleki gelişim programlarıın; iyi organize edilmiş, dikkatlice yapılandırılmış ve amaçlı bir şekilde yönetilmiş yeterli zamanın sağlanmasının (Guskey ve Yoon, 2009) yanısıra, müfredatla uyumlu etkinlik ve material desteği gibi diğer kaynakları da öğretmenlere yeterli düzeyde sağlaması bu eksiliğin giderilmesi bakımından önemlidir. Dolayısıyla araştırmamız, öğretmenlere bilimin doğası ile ilgili içerik temelli ve mevcut müfradatla uyumlu etkinlik ve materyal desteği sağlaması bakımından literatüre, alandaki önemli bir eksikliğin giderilmesi anlamında olumlu bir katkıda bulunmuştur. Ancak hala literatürde öğretmenlere bu konuda rehberlik edecek sınırlı sayıda örnek bulunmaktadır (Brickhouse ve diğerleri, 2000; Khishfe ve Lederman, 2003; Schwartz, 2009). Bu konuda örnek teşkil edecek çalışmaların arttırılması önerilmektedir. Diğer taraftan araştırmada geliştirilen etkinliklerin, Türkiye nin çeşitli illerindeki fen bilgisi öğretmenleri tarafından, alan uzmanlarının süreç boyunca sağladıkları sürekli desteğe ve geri dönüte ihtiyaç duyulmadan uygulanabilirliğinin araştırılması önem arzeden bir konudur. Bu nedenle mesleki gelişim projemizin uygulama aşamasının ikinci kısmında, geliştirilen etkinliklerin sınırlı destek ve geri dönütle uygulanabilirliği araştırılmıştır. Bu konuda etkinliklere son şeklinin verilmesinde, öğretmenlerden alınan uyguladıkları etkinliklere ilişkin etkinlik değerlendirme formları göz önüne alınmıştır. Ancak geliştirdiğimiz etkinliklerin etkililiğinin ve öğretmenler tarafından kullanılabilirliğinin, etkinliklerin kullanımının yaygınlaşması sonucunda daha net ortaya çıkacağı düşünülmektedir. Kaynaklar Abd-El-Khalick, F., and Akerson, V. (2004). Teaching as conceptual change: Factors mediating the development of preservice elementary teachers views of nature of science, Science Education, 88(5), 785-810. Akerson, V. L., and Hanuscin, D. L. (2007). Teaching nature of science through inquiry: Results of a 3-year professional development program. Journal of Research in Science Teaching, 44(5), 653-680. Akerson, V. L., Morrison, J. A., and McDuffie, A. R. (2006). One course is not enough: Preservice elementary teachers' retention of improved views of nature of science. Journal of Research in Science Teaching, 43(2), 194-213. Brickhouse, N. W., Dagher, Z. R., Letts, W. J., and Shipman, H. L. (2000). Diversity of students views about evidence, theory, and the interface between science and religion in an astronomy course, Journal of Research in Science Teaching, 37, 340-362.
Esmer, F. (2011). Exploring representation of nature of science aspects in 9th grade chemistry textbooks. Master Thesis, Middle East Technical University, Ankara. Guskey, T. R., and Yoon, K. S. (2009). What works in professional development?, Phi Delta Kappan, 90(7), 495-500. I rez, S. (2008). Nature of science as depicted in turkish biology textbooks. Science Education, 3 (93), 422-427. Khishfe, R., and Lederman, N. G. (2003). The development of students conceptions of nature of science. Paper presented at the annual meeting of the American Educational Research Association (AERA), Chicago, IL. Khishfe, R., and Lederman, N. G. (2006). Teaching nature of science within a controversial topic: Integrated versus nonintegrated, Journal of Research in Science Teaching, 43(4), 395-418. Lederman N. G. (2006). Research on nature of science: Reflections on the past, anticipations of the future, Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching, 7(1), 1-11. Özden, M., ve Cavlazog lu, B. (2015).İlkög retim fen dersi ög retim programlarında bilimin dog ası: 2005 ve 2013 programlarının incelenmesi. Eg itimde Nitel Araştırmalar Dergisi, 3(2), 40-65. Posnanski, J. T. (2010). Developing understanding of the nature of science within a professional development program for in-service elementary teachers: Project nature of elementary science teaching, Journal of Science Teacher Education, 21(5), 589-621. Schwartz, R. S. (2009). The approach and effectiveness of integrating nature of science instruction during an undergraduate biology course. Paper presented at the International History and Philosophy in Science Teaching conference. Notre Dame.