Bilimin Doğası ve Öğretimi PDF

## BİLİMİN DOĞASI ve ÖĞRETİMİ * Bilim ve teknolojideki devrimsel nitelikteki gelişmeler 20. yy. da tarihin her döneminden daha hızlı bir toplumsal değişim yaşanmıştır. * Antibiyotiklerin bulunması * DNA nın yapısının aydınlatılması * Uzay hakkındaki bildiklerimizin hızla artması * Ancak...

## BİLİMİN DOĞASI ve ÖĞRETİMİ * Bilim ve teknolojideki devrimsel nitelikteki gelişmeler 20. yy. da tarihin her döneminden daha hızlı bir toplumsal değişim yaşanmıştır. * Antibiyotiklerin bulunması * DNA nın yapısının aydınlatılması * Uzay hakkındaki bildiklerimizin hızla artması * Ancak madolyonun diğer yüzü: * Karanlık ve korkutucu kullanımlar * 1970 li yıllarda DDT kullanımı ve yan etkileri * Fukuşima ve Çernobil nükleer kazaları * Genetik manipülasyonlar * Bilim ve bilimsel bilgiler uzun bir zamandır sadece bilim insanlarını ilgilendiren bir durum olmaktan çıkmıştır. * Hayatımızın her evresinde, aldığımız kişisel kararlarda, toplumsal, politik, siyasi problemler, çözüm önerileri ve kararlarda bilim dışında hareket etmek söz konusu değildir. * Ancak okullardaki fen bilimleri dersleri genelde olgusal gerçekleri ve deneyleri temel almaktadır. * Bu yüzden fen bilimlerinin tamamen nesnel ve mantığa bağlı şekilde işlendiği ve her şeyden önce deneylerle başladığına dair bir mit ortaya çıkıyor. * Fakat bilim sadece bundan ibaret değildir, aksine bilim bundan çok daha fazlası demektir. * Orona virüs salgını sürecinde bir çok insan bilimsel bilgilerin her zaman net olmadığını, verilerin farklı yorumlanabileceğini ve tartışmalı olarak ele alınabileceğinin farkına vardı ve bilimi sorguladı. * Sadece bu örnek bile bilimin doğası ve fen okur yazarlığı kavramlarının tüm dünyada eğitim öğretim süreçlerinde neden bu kadar önemsendiğinin anlaşılmasına yardımcı olmaktadır. * Bilimin doğası kavramı ele almadan önce fen okur yazarlığı ve araştırma - sorgulama süreçlerinin irdelenmesi gerekmektedir. ## Fen okur yazarlığı * Bilim okur yazarlığı veya fen okur yazarlığı kavramı son yıllarda yapılan öğretim programlarında sıklıkla yer alan bir kavramdır. * MEB bireysel farklılıkları ne olursa olsun tüm öğrencilerin fen okur yazarı olarak yetiştilmesini hedeflemektedir. * Fen okur yazarı olmak: * Fen ve teknoloji okuryazarlığı toplumdaki tüm vatandaşların en temel düzeyde bazı bilimsel kavramları, olguları anlayabilmesi ve açıklayabilmesi ve teknolojik gelişmeleri izleyip yaşamında kullanabilme becerisine sahip olabilmesidir. * Fen ve teknoloji okur-yazarı bireyler, bilimin ve bilimsel bilginin doğasını algılar; temel fen kavram, ilke, yasa ve kuramlarını anlar ve bunları uygun biçimlerde kullanır. * Böylece fen ve teknoloji okur yazarı bireyler bilgiye ulaşmada ve kullanmada, problemleri çözmede, fen ve teknoloji ile ilgili sorunlar hakkında olası riskleri, yararları ve eldeki seçenekleri dikkate alarak karar vermede ve yeni bilgi üretmede daha etkin olabilmektedir. * Ortaöğretim biyoloji öğretim programından alıntı (S.11): * «... Bilim, teknoloji, toplum, çevre arasındaki etkileşimlerle ilgili olarak öğrencilerin bilgi, beceri, yeterlilik ve değerlerin geliştirilmesi vurgulanmıştır. Bu bağlamda Biyoloji dersi öğretim programı; biyolojinin yasa, teori, uygulama ve kavramları ışığında yenilik ve değişimler yapma, araştırma ve sorgulama, bilişim teknolojilerini kullanma, biyoloji ve günlük hayat arasında ilişki kurma, sosyal farkındalık oluşturma vb. uygulamalara dafa fazla yer verecek şekilde güncellenmiştir.» ## Fen okuryazarlığı (MEB, 2005) e göre aşağıdaki boyutlardan oluşmaktadır: 1. Fen bilimleri ve teknolojinin doğası 2. Anahtar fen kavramları 3. Bilimsel süreç becerileri (BSB) 4. Fen-Teknoloji-Toplum-Çevre (FTTÇ) ilişkileri 5. Bilimsel ve teknik psikomotor beceriler 6. Bilimin özünü oluşturan değerler 7. Fene ilişkin tutum ve değerler ## Bilimin Doğası * Bilimin doğasını anlamak için öncelikle araştırma sorgulama sürecini detaylı şekilde ele almamız gerekir. * Çünkü bilimsel sorgulama sürecini anlatmadan bilimin doğasını anlatamayız / anlayamayız. * Araştırma-sorgulama süreci, sadece “keşfetme ve deney” olarak değil, “soru sorma, açıklama ve kanıt” oluşturma süreci olarak da ele alınır. * Araştırma sorgulama süreci hakkında bilgi vermeden önce bilim nedir sorusuna cevap bulalım: ### Bilim nedir? * TDK’na göre: * "Evrenin ya da olayların bir bölümünü konu olarak seçen, deneysel yöntemlere ve gerçekliğe dayanarak yasalar çıkarmaya çalışan düzenli bilgi.” * “Genel geçerlik ve kesinlik nitelikleri gösteren yöntemli ve dizgesel bilgi.” * "Belli bir konuyu bilme isteğinden yola çıkan, belli bir ereğe yönelen bir bilgi edinme ve yöntemli araştırma süreci." * “Bilim, doğal dünyayla ilgili soruları cevaplamak üzere bilimsel araştırma yöntemlerini kullanarak herkesin irdelemesine açık geçerli ve güvenilir genellemeler ve açıklamalar ortaya koyma sürecidir" (William F. McComas). * Bilimin sürekli gelişen ve geniş kapsamlı yapısı tanımının net bir şekilde yapılmasını güçleştirmektedir. ### Sorgulama * Sorgulama bilimin doğasının nasıl öğretileceğinin temelini oluşturmaktadır. Bu nedenle öğrencilerin sorgulama sürecine katılmaları çok önemlidir. * Peki sorgulama dediğimizde anlaşılan şey nedir? Her zaman aynı şey mi anlaşılmaktadır? * Sorgulamayı bir öğrenme yaklaşımı olarak ele almalıyız. * Örneğin çok donanımlı laboratuvarlarda öğrencilere sorgulamaya dayalı etkinlikler planlayıp yaptırdığınızı düşünün. * Öğretim programları incelendiğinde, öğrencilerden - tıpkı bilim adamları gibi - sorgulama sürecinin tüm aşamalarını öğrenmelerinin beklendiği görülmektedir. * Oysa buradaki problem: öğrenciye sorgulamaya dayalı planlanan bir etkinliği adım adım yaptırmak onun süreci öğrendiği anlamına gelmez. * herhangi bir durumu ortaya çıkarmak için nasıl bir deney tasarlaması gerektiğini sormak, sorgulatmak gerekmektedir. * Soru sormayı becerebilmek ve soru sormanın bilimin temeli olduğunu kavratmak bilimin doğasının anlaşılması için esastır. * Bilimin doğası bilimin belli bir karakterinin olması yani bilimsel sürecin sorular ve sorgulamalarla ilerlemesidir. * Bunun teorik olarak bilinmesi yeterli değildir, bilimsel soru oluşturmak ve sorabilme becerisinin kazandırılması gerekmektedir. ### Sorgulama sürecinde öğrenciden ne beklemeliyiz?? * Soru sormak * Cevabı bulabilecek adımları planlamak ve yürütmek * Veri toplamak, bunun için gerekli donanım ve araçları kullanmak * Verileri kullanarak makul bir açıklama ortaya çıkarmak * Veriler ve açıklamaların bağlantılı olması * Yukarıdakiler her okul kademesindeki programlarda farklı zorluk seviyelerinde yer almaktadır. * Öğretim programlarında yer alan hedeflere bakıldığında «sorgulama»ve «bilmek» ile ilgili bir çok fiilin yer aldığı uzun listeler olduğu görülür. * Oysa örneğin; öğrencinin bir etkinlik sırasında ölçme yapabiliyor olması, öğrencinin bilimsel süreç içerisinde ölçmenin önemini kavradığı anlamına gelmez. * Özetle bir şeyi beceri olarak yerine getirmek aynı zamanda onunla ilgili bir farkındalık oluştuğu anlamına gelmez. * Burada önemli olan husus bu farkındalığın kazandırılmasıdır. ### Bilimsel süreç bir soru ile başlar. * Ancak her zaman bir hipotez test etmeyi gerektirmez. * Farklı yöntemlerle bilim yapılabilecek olmasına karşın (örn., modelleme, gözlem gibi) ders kitaplarında genellikle tek bir yöntem ele alınır. O da hipotez test etme sürecidir. * Sorgulama sorularla şekillenen bir süreçtir. * Oysa; Öğrencilerimize aktardığımız pek çok konunun kesin sonuçları bulunmaktadır. Ve doğru cevap tektir. * Doğru cevap iyi not almanın tek yoludur. * Öğrencilerimize verileri farklı şekillerde analiz edebilecekleri, farklı sonuçlar elde edebilecekleri, hangisinin doğru hangisinin yanlış sonuç olduğunu söylemediğimiz çeşitli fırsatlar sunmalıyız. * Farklı cevaplar buldukları zaman verileri nasıl analiz ettin, bana kanıtlarını göster gibi yönlendirmeler yapmalıyız. * Açık uçlu ve kesin cevabı olmayan sorular sormayı denemeliyiz. ## 3. Bilimin Doğası * Bilimin doğası kavramı ile «bilimsel bilginin doğası»nı oluşturan bilginin özelliklerinden söz edilmektedir. * “Bilimin doğası” ifadesi ile; genellikle bilmenin bir yolu olarak bilim, bilimsel bilginin kökeninde yer alan değer ve inançlar veya bilimsel bilginin gelişimi anlatılmaktadır. * Kısaca bilim doğası; bilimsel etkinliklerin ve bilimsel bilgilerin niteliklerini kapsamaktadır. ### Bilim Doğası Unsurları / Bilimsel bilginin özellikleri * Ampirik Yapı: Bilimsel bilgi deney ve gözlemlerden elde edilmiş kanıt gerektirir. * Bilimsel bilgi delile dayalı olarak tanımlanabilir. Bilimsel iddiaların mutlaka gözlemsel veya deneysel delillere dayandırılması gereklidir. * Ancak unutulmamlıdır ki bilimde pek çok olay doğrudan gözlenemez. Bu nedenle dolaylı yollardan elde edilmiş deliller ve bunların yordanması da bilimde önemli bir yer işgal eder. ### Deneysellik * Bilimsel bilgi ağırlıklı olarak deneysel kanıtlara dayanır. Bu kanıtlar nitel veya nicel olabilir. * Buradaki deney kavramı laboratuvar ortamında yapılan deneylerle eşdeğer değildir. * Deney bilimsel bilginin elde edilmesinde tek yok değildir. ### Gözlem ve çıkarım * Bilim kısmen de olsa doğal dünyanın gözlenmesine dayanır. Bilim insanları doğal dünyadaki bir çok olayı doğrudan gözleyemezler. * Bilimsel bilginin üretilmesinde çıkarımların önemli bir rolü vardır. * Gözlemler yorumlanmadan hiçbir şey ifade etmez. * Bilimsel bilgi sadece gözlemlerle değil, gözlem ve çıkarımların birlikte kullanılmasıyla elde edilebilir. * Gözlemlerle elde edilen veriler beş duyumuzla; çıkarımlarla elde edilen veriler ise doğrudan gözlemlenememekle birlikte gözlemlere dayalı durumlardan elde edilir. ### Değişebilirlik * Bilimin sunduğu bütün bilgiler (teori ve kanunlar da dahil) değişime açıktır. * Bilimsel bilgiler yeni bulguların ortaya çıkması, eski bulguların yeniden yorumlanması sonucu değişiklik gösterebilir. * Bir iddianın arkasındaki bulgu ve deliller o iddiayı destekler ve güvenilir hale getirir. Ancak mantıksal olarak hiç bir zaman onun tamamen doğru olduğunu ispatlamaz. * Dolayısıyla bilimde kesin doğrular yerine güvenilir bilgilerden söz edilir. ### Değişebilirlik * Bilimsel bilgiler yeni gözlemler ve var olan gözlemlerin yeniden yorumlanması ile değişebilir. * Bilimsel bilgi güvenilir ve uzun süreli olmasına rağmen tam doğru ya da kesin değildir. * Bir bilginin içerdiği gerçekler, teoriler ve kanunlar yeni bilgi, kanıt ve teknolojik gelişmelerle yeniden yorumlanıp değişebilir. * Bilim anlama ve açıklama odaklı bir bulmaca çözmeye benzer. Bu bulmacada her zaman eksik parçalar ve çözülemeyen soru ve sorunlar olabilir. ### Tekrarlanabilirlik * Eğer bilimsel olarak bir şeyler iddia ediliyorsa, bunların tekrar aynı şartlarda gözlenmesi ve ölçülebilmesi gerekmektedir. ### Bilimsel Bilginin Üretilmesinde Hayal ve Yaratıcılık önemlidir. * Hayal Gücü ve Yaratıcılık: Bu özellik bilimdeki ilhamların ve yeniliklerin kaynağı konumundadır. * Bilimsel bilgi belli ölçüde doğal dünyanın gözlenmesine dayansa da insanın hayal ve yaratıcılığını içermektedir. * Yaygın olan inanısın aksine bilim tamamen mekanik, rasyonel ve düzenli bir etkinlik değildir. * Bilim insanları resmin eksik kalan parçasını tamamlarken ya da olgulara yeni yorumlar getirirken hayal gücü ve yaratıcılıkları etkin rol oynar. * Bir çok kişi bilim insanlarının yaratıcılıklarını sadece araştırmalarının tasarımında kullandıklarına inanmaktadırlar. Oysa bilim insanları araştırma sonuçlarının değerlendirilmesinde de (araştırmanın her aşamasında) bu özelliklerini kullanırlar. * Bir bilimsel teorinin ortaya konulması sanat alanındaki çalışmalar gibi yaratıcılık gerektirir. ### Bilimsel bilgi özneldir (subjektif). * Bilim insanlarının benimsedikleri teorileri, inançları, önceki bilgileri, eğitimleri, deneyimleri ve beklentileri çalışmalarını etkilemektedir. * Bilim insanlarının zihinsel arka planlarını veya bakış açılarını oluşturan bütün bu etkenler; onların araştırma problemi olarak neyi tespit edeceklerini, araştırmayı nasıl sürdüreceklerini, neleri gözleyeceklerini ve gözlemlerini nasıl yorumlayacaklarını etkilemektedir. * Yani bilim insanlarının yaptığı yorumlar, almış oldukları eğitim, sosyokültürel çevre, beklentilerinden, hayal gücü ve yaratıcılıklarından, inançlarından vb. etkilenir. * Bilim hiçbir zaman tarafsız (nötral) gözlemlerle başlamaz. * Bilimsel araştırma sürecinde bu öznelliğin negatif etkisini azaltmaya yönelik çeşitli önlemler alınmaktadır. * Öznellik kaçınılmaz olmakla birlikte, bir çok durumda özgün yorumların ortaya çıkmasına da yol açabilmektedir. ### Sosyal ve kültürel etki * Bilim bir insan uğraşı olup büyük bir kültür ortamında bu kültürün ürünü olan bilim insanları tarafından yapılmaktadır. * Bilim yapıldığı kültürden hem etkilenir hem de onu etkiler. * Bilim insanının bir birey olarak gelişim sürecinde içinde yaşadığı toplum ve kültürün etkisi altında kaldığı gerçeği göz ardı edilmemelidir. * Bilim kaçınılmaz olarak o toplum ve kültürün etkilerini de yansıtır. * Örneğin dini inançların birçok zaman değişik şekillerde, bilimsel çalışmaları etkilediği bilinmektedir. * Özetle bilim kültürel doku, güç ilişkileri, politika, sosyo-ekonomik faktörler, felsefe ve din gibi değer ve yargılardan etkilenir.