Geleneksel eğitim anlayışına göre öğretmen bilgiyi aktaran, öğrenciler ise öğretmenin dolduracağı boş küpler konumundadır (Özden, 2003). Bu anlayış öğrencilerin bilgiyi ezberlemesine ve yüzeysel öğrenmeye neden olabilir. Yapılandırmacı öğrenme kuramı ise, geleneksel eğitim anlayışında yer alan pasif bilgi alıcısı rolündeki öğrencilerin yerine, bilgi üzerinde aktif bir role sahip, derinlemesine bilgi sahibi olmak için araştırmalar yapan, öğrendiği bilgiyi kullanabilen bireyler yetiştirebilmeyi amaçlamaktadır. Bu nedenle öğrencilerin bilgiyi kendilerinin yapılandırmaları, araştırma-sorgulama sürecinde “neden”, problem çözme sürecinde “nasıl”, karar verme sürecinde ise “ne yapılmalı” sorularına cevap aramaları sağlamalıdır. Ayrıca öğretmen, öğrencilerin bilmeleri gereken her şeyi söylemek yerine soru sormalarını, meraklarını sürdürmelerini sağlamalı ve bu sorulara cevap ararken onlara rehber olduğu öğrenme fırsatları yaratmalıdır (www.ttkb.gov.tr ).
Davranışçı kuramdan yapılandırmacılığa yönelen eğitim anlayışında, öğrenmede bireyin öğretim öncesi neler bildiği önemle üzerinde durulan bir konudur. Bunun da ötesinde, öğrenme öğrencinin sahip olduğu alternatif kavramların bilimsel kavramlarla değişimi olarak ele alınır (Driver, 1982). Kavramsal değişim modelinde incelenmesi gereken noktalardan biri, öğretimin sınıf içinde nasıl gerçekleşeceğidir.
Öğretimde öğretmen tarafından dikkate alınması gereken ve kavramsal değişimin gerçekleşmesinde önemi vurgulanan bir faktör üst biliştir. Fen ve Teknoloji dersi programı incelendiğinde, doğrudan üst biliş teriminin kullanılmadığı ancak, “öğrencilerin kendi düşüncelerinin farkında olmaları” ve “öğrencilerin zayıf ve güçlü yanlarını tespit edilmesi” ifadelerine yer verildiği görülmektedir (MEB, 2005). Bu ifadeler, örtük biçimde olsa da Fen ve Teknoloji dersi programının da, öğrencilerin üst bilişlerinin öğretimde dikkate alınması gerektiğini vurgulamaktadır.
Ülkemiz açısından incelendiğinde, programdaki yapılandırmacı öğrenme anlayışını sınıfa yansıtacak öğretimsel çabaların giderek artması gerekmektedir. Bu çabalar, öğretmenler tarafından bizzat dile getirilmekte ve çeşitli araştırmalar tarafından ortaya çıkarılmaktadır. Öğretmenlerin yapılandırmacı yaklaşımla ilgili en önemli eksikleri, materyal geliştirme, laboratuvar becerisi, öğrenciye iyi bir rehber olma konularında yenilik ihtiyacıdır (Akdeniz Yiğit ve Kurt, 2002). Benzer şekilde Yangın ve Dindar (2007) tarafından yapılan araştırmada, yapılandırmacı yaklaşım esas alınarak düzenlenen etkinliklerin sayısı çok fazla olduğu ve ancak ulaşabildiği araç-gereci içeren etkinliği gerçekleştirmeye karar verdiği belirtilmektedir. Hiçbir donanıma sahip olmayan öğretmenlerin ise geleneksel yaklaşım olarak nitelendirilen düz anlatım yöntemine başvurduğu ifade edilmektedir. Bu araştırmalar, öğretmenlere yardımcı olacak rehber materyallerin hazırlanmasının, atılacak adımlardan birisi olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, kavramsal değişime dayalı öğretimde sınıf içi uygulamaların nasıl yapılacağına yönelik araştırmaların daha fazla yer alması gerekmektedir.
Yüksek Öğretim Kurulu (YÖK) Ulusal Tez Merkezi’nde “kavramsal değişim” anahtar kelimeleri kullanılarak bir arama yapıldığında, deneysel yöntemin kullanıldığı 48 tezle karşılaşılmaktadır. Tezlerden 31 tanesi kimya konularında (atom ve molekül, çözeltiler, asit-baz, kimyasal denge) 19 tanesi biyoloji (sistemler, fotosentez, solunum, DNA, gen kromozom, canlıların çeşitliliği, ekoloji) ve 8 tanesi fizik (elektrik, mekanik, akışkanlar, astronomi) konularında yapılmıştır. Bu durum, fizik konularında kavramsal değişim modeli hakkında yapılan araştırmaların sayıca azlığına işaret etmektedir. Özellikle kuvvet ve hareket konularında öğrencilerin
öğretim öncesi kavramlarını fark etmesi, bu kavramlardan hoşnutsuzluk duyması ve yeni kavramla önceki kavram arasında değişikliğe gitmesi için sadece bilişsel unsurlara değil, üst biliş gibi unsurlara dikkat çeken daha fazla araştırmanın yapılması gereklidir.
Kavramsal değişim modelinde üst bilişin nasıl yer alacağı sınıf içi uygulamalar açısından incelenmesi gereken konulardan biridir. Pintrich ve diğerleri (1993) tarafından soğuk ya da klasik olarak nitelenen ve sadece bilişsel alandaki değişmeleri dikkate alan bir kavramsal değişim modeli yerine, öğrenmede diğer değişkenleri de içeren modellere gereksinim duyulmaktadır. Tyson ve diğerleri ve Alsop ve Watts (1997) tarafından kavramsal değişim modeline yeni bileşenler eklenerek yenileştirme çabaları görülmektedir. Ancak her iki modelde de üst bilişe değinilmediğinden bir belirsizlik görülmektedir. Son yıllarda yurt dışında yapılan çalışmalarda, kavramsal değişimde üst bilişin yeri ön plana çıkarken, ülkemizde bu yönde yapılan çalışmalara olan eğilim daha düşüktür. Bu eksikliğin giderilmesi için kavramsal değişim modeline uygun tasarlanmış etkinliklerin uygulanması ve sonuçlarının tartışılması önemlidir. Bu sayede Fen ve Teknoloji programında nispeten örtük bir amaç olarak ele alınmış üst bilişin öne çıkması mümkündür. Kavramsal değişim modelinin uygulanması için önerilen öğretim yöntemlerinden biri de 5E modelidir. Alan yazındaki pek çok araştırma, öğrencilerin fen başarılarının artmasında, tutumlarının ve iletişim becerilerinin ilerlemesinde 5E modelinin etkili olduğunu göstermiştir. (Ateş, 2005; Balcı, Çakıroğlu ve Tekkaya, 2006; Hanuscin ve Lee, 2008; Saka, 2006) Ancak bu araştırmalardan kuvvet ve hareketle ilgili olanların sayıca azlığı dikkat çekicidir (Özsevgeç, 2007; Campbell, 2000; Ergin, 2006). Yapılandırmacı bir öğrenme anlayışının benimsenmesine rağmen fen sınıflarında öğrencilerin 5E öğrenme modeline uygun etkinliklerle meşgul olmasının gerekliliği ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle, kuvvet ve hareketle ilgili konularda kavramsal değişimin sağlanması için önerilen 5E modeline göre yapılacak araştırmaların gerekliliği açıkça görülmektedir.
Alan yazında öğrencilerin öğrenme yaklaşımlarıyla üst biliş arasında bir ilişkinin olduğunu gösteren araştırmalar kavramsal değişimde yeni bir unsurun daha
varlığını hissettirmektedir. Biggs (1988), öğretimde üst bilişe dayalı etkinliklerin öğrencilerin yüzeysel yaklaşım kullanımını azalttığı, derinlemesine yaklaşım kullanımını ise arttırdığı sonucuna ulaşmıştır. Öğrenme yaklaşımı ve üst biliş, kavramsal değişim modelinin soğuk yapısından sıcak yapısına geçişi sağlayabilecek bir köprünün ayakları olarak görünmektedir. Tüm bu noktalar dikkate alındığında, üst biliş dayalı olarak geliştirilecek materyallerin öğrencilerin bilişsel ve duyuşsal öğrenme alanlarında olumlu bir etkiye sahip olacağı düşünülmektedir. Bu nedenle bu araştırmanın amacı, kavramsal değişim modelinde üst bilişin kullanıldığı öğretimin öğrenciler üzerindeki etkilerini araştırmaktır. Ayrıca, yapılacak çalışma üst bilişin fen kavramlarıyla tümleştirilmesini sağlayarak, fen eğitiminin bu alanında görülen eksikliğin giderilmesine yardımcı olacaktır. Bununla birlikte, ülkemizde bu alanda yapılan çalışmalarının hemen hemen yok denecek kadar az olması sebebiyle yapılacak çalışmanın öğretmenler, öğretmen adayları ve araştırmacılar için kaynak oluşturacağı düşünülmektedir.