Teknolojinin gelişmesinde sınırların zorlandığı ve bilgiye ulaşmanın çok kolay bir hale geldiği günümüzde bilgi edinmenin yanında bilimin doğasını özümseyebilmek, bilimsel bilgi geliştirebilmek, problemler ortaya koyabilmek, onları yorumlayabilmek ve çözümler üretebilmek bireylerin öncelikli kazanımları arasında bulunmalıdır (MEB, 2011).
Bireyler yaşamları boyunca çeşitli problemlerle karşılaşabilmekte (Eryılmaz-Toksoy & Akdeniz, 2015; Gündüz, 2008; Jonassen, 2000) ve bu problemleri önemli bir kısmını eğitim yaşamları esnasında kazandıkları deneyimlerle çözmeye çalışmaktadırlar (Brad 2011, Çakıcı 2012, Eryılmaz-Toksoy & Akdeniz 2015, Mertoğlu & Öztuna 2004, Nakiboğlu & Kalın 2009). Bu bakımdan çağdaş öğretim programlarının öncelikli amaçları arasında problem çözme becerisini geliştirme yer almaktadır (Gürcan-Töre 2007, Ünsal & Moğol 2008). Sadece bir derste problem çözme becerisi değerlendirilemeyeceğinden uzun süre alabilmekte bunun için bireyin herhangi bir problemi çözerken problemlere bakış açısını irdelemek gerekmektedir (Karataş & Güven, 2004).
Bireylerin problem çözme becerilerini geliştirmek için öncelikle onların problemleri çözerken geçirdikleri aşamaların bilinmesi gerekmektedir (Pimta, Tayruakham, & Nuangchalerm, 2009). Hataların problem çözme sürecinin hangi aşamasında yapıldığını bilmek bireylerin nerede zorlandığını anlamamıza yardımcı olmaktadır (Karataş & Güven, 2004).
Alan yazında problem çözme sürecini inceleyen araştırmalara rastlanmaktadır. Araştırmaların neticesinde uzman-acemi problem çözücü kavramları oluşturulmuştur (Chi, Feltovich, & Glaser 1981, Eryılmaz-Toksoy & Akdeniz 2015, Hardman, Dufresne, & Mestre 1989, Harper 2004, Jacobson 2000, Leonard, Gerace, & Dufresne 1999, Schoenfeld 1992, Singh 2009, Sutherland 2002, Şen 2008, Teong 2003). Bireylerin problem çözme aşamalarını inceleyen araştırmalar sonucunda uzman ve acemi problem çözücülerin izledikleri adımlarla temel karakteristik özellikleri belirlenmiştir (Eryılmaz & Akdeniz, 2013). Uzman ve acemi problem çözücülerin problem çözme süreçlerine ilişkin yapılan çalışmalar (Eryılmaz-Toksoy & Akdeniz, 2015; Leonard, Gerace, & Dufresne, 1999; Harper, 2004) sonucunda, uzman ve aceme problem çözücüler arasında Çizelge 2.3’de belirtilen yönlerde farklılıklar bulunmuştur.
Çizelge 2.3. Uzman ve acemi problem çözücüler arasındaki farklılıklar.
Problem Çözümü İçin; Uzman Acemi
Bakış Açısı Çözümü süreç olarak görür. Çözümü hatırlatıcı bir görev olarak görür. Anlamaya Ayrılan Süre
Metni okumaya ve problemi analiz etmek için
fazla süre kullanır.
Metni okumak ve problemi analiz etmek için fazla süre
kullanmaz. Çözmeye Başlama
Problemi tam olarak analiz etmeden ve anlamadan
çözüme geçmez.
Problemi tam olarak anlamadan hemen çözüme
geçer. Alternatif Çözüm
Yolları Kullanma Alternatif çözüm yollarını kullanabilir.
Alternatif çözüm yollarını kullanamaz. Konu/Alan Bilgisi Alan bilgisine tam
hakimdir.
Yüzeysel bir alan bilgisine sahiptir.
Gruplandırma Bilgi türüne göre
sınıflandırır. Nesnelere göre sınıflandırır. Hatırlama/Geri
Çağırma Bilgileri iyi yapılandırdığı için kolayca hatırlayabilir.
Bilgileri iyi yapılandıramadığı için
kolayca hatırlayamaz. Chi vd. (1981) tarafından yapılan çalışmada; problem çözme konusunda uzman ve acemi bireylerin, problem çözme aşamalarında izledikleri strateji farklılıkları üzerinde durmuş, uzman öğrencilerin problemi daha ayrıntılı bir şekilde ele aldıkları, acemilerin ise daha yüzeysel olarak çözdüklerini ifade etmektedir.
Bir problemin anlaşılması için birden çok defa okunması, yapılacakların planlanması, süreç içerisinde uygun olan stratejilerin seçimi ve kullanılması, sonuçlarının değerlendirilmesi ve gerektiğinde strateji ve planların gözden geçirilmesi veya terk edilmesi üstbilişsel davranışlardır (Kanadlı & Sağlam, 2013).
Uzman problem çözücüler problem çözme sürecinde; problemi okuma, tekrar okuma, problemde verilenlerin bir resmini çizme, bir şeyler deneme, alternatif bir şeyler deneme, çözümü kontrol etme gibi üstbilişsel davranışları kullanmaktadırlar (Kanadlı & Sağlam, 2013).
Kanadlı & Sağlam (2013)’a göre alan yazında üstbiliş için en genel ayırım üstbilişsel bilgi ile beceri arasındaki farkın olduğunu söylemektedirler. Üstbilişsel bilgi bireyin başka bireyler, görevler ve strateji özellikleri arasındaki etkileşim hakkındaki bildirimsel bilgisi olarak adlandırılırken; üstbilişsel beceri, bireyin problem çözme ve
öğrenme davranışlarını düzenlemesi için gerekli yordam bilgisi anlamına gelmektedir (Flavell 1979; Veenman 2005).
Üstbilişsel becerilere sahip bireylerin problem çözme ortamlarında daha başarılı oldukları yapılan araştırmalarda belirlenmiştir (Desoete, Roeyers, & Buysse 2001, Kapa 1998, Lester 1994, Lester, Garofalo, & Kroll 1989, Özsoy & Ataman 2009, Pilten 2008, Schoenfeld 1985, Takahashi & Murata 2001). Uzman problem çözücüler üstbilişsel beceriler olarak ifade edilen ne bildiğinin farkında olma, zayıf ve güçlü yönlerini kestirebilme, problem çözme stratejilerini izleme ve düzenlemede acemi problem çözücülere göre daha iyidir.
Üstbilişsel becerilere sahip birey, problemde uygun olan bilgilere odaklanır ve bu bilgiler temelinde problemin bir temsilini yapar. Bir sonraki aşamada amaçları ve yönelimleri içeren ayrıntılı bir plan hazırlar. Bu plan problem çözme sırasında sürecin kontrol edilmesi için gerekli olup plana göre sistematik olarak çalışması, yapılan ilerleme aşamalarında dikkatle takip edilmesini sağlar. Planın uygulanması sırasındaki hataları ve yanlışlıkları değerlendirme ve izleme davranışları belirlemek için gereklidir. Sonuçların ortaya konulması dikkatli bir şekilde izlenmesine bağlıdır (Kanadlı & Sağlam, 2013). Bu bakımdan bireylere problem çözme becerilerini kazandırma kadar üstbilişsel becerilere hangi düzeyde sahip olduğunu belirlemek de önemlidir (Karataş & Güven, 2004).
Fizik dersinin temel amaçlarından bir tanesi bireyin problem çözme becerilerini geliştirmek olduğu (MEB, 2011), son çeyrek asırda yapılan çalışmaların merkezinde problem çözme aşamalarının ve öğretiminin üstbilişsel analize yönlendiği görülmektedir (Karaçam, 2009).
Problem çözme aşamalarının analiz edilmesi ve değerlendirilmesi eğitim açısından oldukça önemlidir. Hataların veya yapılan yanlışların problem çözme aşaması içerisinde nerelerde olduğunu ve nerelerde zorlanıldığını anlamamıza yardımcı olabilir. Bireylerin bir problemi çözme sırasında izledikleri adımlara odaklanmak gerekmektedir. Problemi dikkatli okuduğunu gösteren bulgulara, strateji uygulayıp uygulamadığına, hatalar yapıp yapmadığına, çözümde gösterdiği istek, yoğunlaşma durumu, en çok kullandığı stratejiler, görsel materyaller kullanma durumu, davranışlarındaki ve yüzündeki ifadeler, ilgili ve katılımını ortaya koyma durumu gibi problem çözme becerilerinin
değerlendirilmesinde dikkate alınması gereken noktalardır (Baki, Karataş, & Güven, 2002).