Yetenek ve zeka kavramlarına yönelik pek çok kuram ve açıklamalar geliştirilmiş, zamanla bu kuramlarda bireylerin potansiyellerini ölçmede standart testler ya da alternatif değerlendirmelerle elde edilecek nicel verilerin, tanılama ve bu potansiyelleri geliştirme sürecinde yeterli olamayacağı düşünülmüştür. Günümüzde, eğitimin çeşitli alanlarında yararlanılan Gardner’ın çoklu zeka kuramına göre tanımlanan yedi tür zeka alanından bir alanda normalin üstünde olabileceği açıklanmıştır. Belirtilen alanlardan biri de doğa zekası olarak tanımlanan fen alanında baskın ilgi ve yeteneğe sahip olma durumunu ifade eder. Bu durum, özel yetenekli çocukların, doğaları gereği araştırma, sorgulama, gözlem yapma, yüksek düzeyde merak ve keşfetme gibi yüksek bilişsel özelliklerinin olmasının yanı sıra, sorumluluk alma, çevresinde gerçekleşen olay ve olgulara ilgi duyma, içsel bir
motivasyona sahip olma gibi duyuşsal özellikleri ve farkındalık düzeyleri yüksek bireyler olması sebebiyle, onları doğrudan ilgilendirmektedir.
Sisk (1987) tarafından fen bilimleri alanında yetenekli öğrencilerin özelikleri, laboratuvar deneylerine yoğun ilgili olma, zamanının büyük bir kısmını fen alanına yönelik aktivitelerle geçirmeye istekli olma (nükleer enerji, DNA, biyogenetik mühendisliği vb. konularda derinlemesine araştırma yapma), bilimsel soru sorma eğilimi gösterme, bilgilerini artırabilmek için konuyla ilgilenen uzman kişilerden veya öğretmenlerinden derinlemesine bilgi için yardım isteme ve ilgisi olduğu alanda daha fazla dikkat süresine sahip olma şeklinde ifade edilmiştir (Sezginsoy, 2007).
Hoover (1989) tarafından fen alanında yetenekli çocuklarda temel olarak on niteliğin bulunması gerektiği ifade edilmiştir. Bunlar, yüksek sözlü kabiliyet, üstün nicel yetenek, üstün bir hafıza, nasıl çalışılır düşüncesine yoğun bir ilgi, özgürlük, meraklılık, formülleri ustaca kullanabilme, fen bilimlerine ilgi duyma, ilgi alanının genişliği ve ayırıcı düşüncede ustalık olarak sıralanmaktadır. Özel yetenekli öğrenciler, kendilerinde var olan merakları ve hayal güçlerini tetiklediği için bilime doğuştan ilgi duymaktadır (Smutny ve Von Fremd, 2004).
QCA’ye (The Qualifications and Curriculum Authority, 2006) göre fen alanında üstün yetenekli öğrencilerde şu özellikler bulunmaktadır:
“Olayları açıklamada, bilimsel teorileri, düşünceleri ve modelleri kullanırlar ve uygularlar, bu süreçte de araştırma yapmaktan çok hoşlanırlar.
Hayal gücü yüksek ve bir konuyu araştırırken, pratikte ve bilişsel olarak farklı stratejileri kullanırlar.
Araştırmada alternatif öneri ve stratejileri göz önünde bulundururlar.
Öğrendikleri kavram ve olaylar arasındaki ilişkiyi çok hızlı anlarlar, yaşıtlarına göre çok daha geniş kelime hazinesi kullanırlar.
Gözlemlemeleri ve düşünceleri açıklarken, modelleri ve modellemeyi soyut düşünmeyi daha erken yaşlarda kullanırlar.
Hipotezleri test etme ve oluşturmada çok fazla soru sorarlar.
Kanıtları ve yaratıcı düşünmeyi birleştirerek kullanırlar ve objektif tartışmalara katılırlar, diğer insanların bulgularını, değerlendirmelerini ve sonuçlarını (öğretmeninkiler de dâhil) sorgularlar” (Yaman, 2014).
Van Tassel-Baska ve Stambaugh (2006) ise, diğer alanlardan hiçbirinin, fen alanının etkisi kadar, öğrencilerin ilgi alanlarını ve zihinlerini zorlayıcı etkisi olamayacağını belirtmektedir. Çünkü, fen bilimleri dersleri, bilimsel gerçekleri anlama ve keşfetme, bilgiyi derinlemesine öğrenme, karşılaşılan problemleri çözme ve etrafında gerçekleşen olayları anlama, yorumlama ve gözlem yaparak çıkarımlara varmak için kullanılan önemli bir yoldur. Fen alanına karşı yüksek bir farkındalık, ilgi ve motivasyona sahip olan çocuklar, sahip oldukları ilgilerinden kaynaklanan potansiyellerini kullanarak, yeni ürünler oluşturabilir ve bu yeteneklerini okul dışına da taşıyabilirler. Örneğin, evlerinde kişisel bir laboratuvar kurarak deneyler yapabilirler veya fenle ilgili dergi ve yayınları takip edebilirler (Feldhusen, 1986; VanTassel-Baska, 1998; Geake, 2000’den aktaran, Gökdere, 2003). Benzer şekilde, Hoover ve Feldhusen (1990), fen alanında yetenekli öğrencilerin ön plana çıkan özelliklerini hipotezleri formüle etme, bilimsel problemleri çözme becerisini saymaktadır. Ayrıca bu öğrenciler, yaşadığımız dünya ile ilgili yoğun bir meraka, buluş temelli öğrenmeler için erken hazırbulunuşluğa ve kavram odaklı fen öğrenimine karşı güçlü ilgilere sahip olduklarından, bilimsel süreçler şartlarında sahip oldukları becerilerini geliştirmeleri gerekir (Camcı-Erdoğan, 2014b).
Bilişsel gelişim bilimiyle ilgili çalışmalar, özel yetenekli öğrenciler için üst düzey düşünme becerilerini geliştirecek şekilde müfredat geliştirilmesini önermekte ve Bloom taksonomisinde yer alan uygulama, analiz, sentez ve değerlendirme becerilerine yönelim olması gerektiği ifade etmektedir (Robinson, Shore ve Enersen, 2014). Ayrıca, özel yeteneklilerin eğitimiyle ilgili çalışan uzmanlar da, öğretim prensipleri olarak daha karmaşık, soyut kavramların yer aldığı ya da tema temelli, derinlemesine araştırma ve problem çözme, karar verme, yansıtma gibi süreçlerin işe koşulması gerektiğini önermektedir (Clark, 1983; Feldhussen, 1989; Maker, 1982; Van Tassel- Baska, 1988’den, aktaran, Robinson, Shore ve Enersen, 2014). Alanyazında, özel yetenekli çocukların var olan potansiyellerin değerlendirilmesi ve kullanılması için, öğrencilerin hızlandırılmış, zenginleştirilmiş ya da içerik olarak bireysel özellik ve ihtiyaçlarına göre farklılaştırılmış olmasına ihtiyaç duyulduğu vurgulanmaktadır. Ayrıca, öğretmenlerin öğrencileri aktif kılacak yöntem ve teknikleri kullanarak, açık uçlu görevlerden oluşan zorlayıcı, ilgi ve motivasyonları artırıcı etkinlik temelli ortamların hazırlayarak, küçük yaşlardan itibaren bu
şekilde öğrenim görmelerinin öneminin altı çizilmektedir. Taber (2017), özel yeteneklilerin öğretmenlerine fen bilimleri derslerinde,
Somut ürün oluşturma fırsatı sağlama,
Gerçek sorunların araştırıldığı görevler verme, Bilimin doğasıyla ilgili bir anlayış kazandırma,
Bilimsel problemlerle ilgili bir anlayış ve yorum geliştirme (Bilimsel sorgulama becerisi geliştirme)
Derslerde analoji ve görsellik kullanma
Müzakere, tartışma ortamı sunma (kişisel mücadele, varoluşsal sorunlarla ilgili) örnek: kök hücre teknolojisi, organ nakli, çevre kirliliği, Mars’ta yaşam vb.
Bilimsel bilgileri açıklayıcı hikayeler yoluyla öğretim yapma
Yaratıcılığı, hayal gücünü artırmaya yönelik ev ödevleri verme (birkaç hafta uzunluğunda)
Fenle ilgili bazı konularda simülasyonlar, animasyonlar kullanma
Kesin doğruyu bulmak yerine açık uçlu sonucu olan görevler verme, uygun araç gereçler/ yöntem-tekniklerden yararlanma
Bütünleştirilmiş konu bağlamında ele alma (Sosyoekonomik sorunların fen, teknoloji, toplumla ilişkisi gibi) gibi önerilerde bulunduğu görülmektedir.
Özel yetenekli öğrencilerin sahip olduğu özeliklerin eğitimini desteklemek, aktif ve proje temelli somut yaşantılar ortaya çıkarmalarını sağlamak ve potansiyellerini geliştirmek üzere, çerçeve müfredat ekseninde öğretmenlerin yapılandırdığı programların yürütüldüğü, okul sonrası bir zenginleştirme programı olarak ülkemizde Bilim ve Sanat Merkezleri (BİLSEM) çeşitli faaliyetler sürdürmektedir.