Bilimin doğasıyla ilgili kavramlar

Bilimin doğası felsefik, sosyal, psikolojik ve tarihsel olmak üzere dört boyutta incelenir. Felsefik boyut, bilimsel bilginin bilim adamlarının icatları sonucu

oluştuğu, değişken ve dinamik olduğudur. Sosyal boyutu, bilimsel bilginin gelişiminde sosyal etkileşimin rolü ile ilgidir. Bilgi sadece bilim adamlarınca üretilmez, aynı zamandaki diğer bilim adamları tarafından da kabul edilmelidir. Diğerleri tarafından dikkatli bir şekilde incelenmesi ve bilim toplumunda onaylanması gereklidir. Bu süreç anlaşmaya varıncaya kadar bir görüşmeler serisini içerir. Psikolojik boyut, bilginin gelişiminin kültürel içeriğe bağlı olmasıdır. Tarihsel boyut ise, bilimin tarihinde bilimsel açıklamaların sıklıkla reddedildiği, bilgilerin içinde bulunduğu toplumdan etkilendiği ve değişikliğe uğrayabildiğidir (Huang ve diğ., 2005; McComas ve Olson, 1997).

Bilimin doğasıyla ilgili kavramlar ve açıklamaları araştırmacılar tarafından genel olarak şu şekilde verilmektedir (Lederman ve Abd-El-Khalick, 1998; Matthews, 1994; Millar ve Osborne, 1998; Ryan ve Aikenhead, 1992; Smith ve Scharmann, 1999; Aktaran: Schwartz ve diğ., 2004).

1. Değişebilirlik- kesin olmama: Bilimsel bilgi yeni gözlemler ve mevcut gözlemlerin yeniden yorumlanması sonucu değişebilir. Diğer tüm bilimin doğası ile ilgili kavramlar bilimsel bilginin değişebilirliği için mantıksal açıklamalar sağlar.

2. Deneye dayalı olma: Bilimsel bilgi doğal dünyanın gözlemlerine dayalıdır veya gözlemlerden türetilir.

3. Öznel olma: Bilim, mevcut bilimsel teori veya kanunlardan oluşur veya onlardan etkilenir. Soruların ve araştırmaların geliştirilmesi ve verilerin yorumlanması var olan mevcut teorilerin merceğinden geçirilerek yapılır. Bu durum, tutarlı kalmak ve gelişmek için bilime izin verirken, aynı zamanda da önceki delillerin yeni bilgi perspektifinden sınanmasıyla kaçınılmaz bir öznelliği doğurur. Kişisel öznellik de kaçınılmazdır. Kişisel değerler, gündem ve önceki deneyimler bilim insanlarına yaptıkları işin ne olduğu ve nasıl yaptıkları konusunda etki ederler.

4. Yaratıcılık: Bilimsel bilgi insanoğlunun hayal gücü ve mantıksal sorgulaması ile oluşturulur. Bu oluşum gözlemler ve doğal dünyanın girişimlerine dayalıdır.

5. Sosyo-kültürel içerik: Bilim insan davranışıdır ve içinde bulunduğu toplum ve kültürden etkilenir. Kültürün değerleri bilimin nasıl yapılacağını, yorumlanacağını kabul göreceğini ve uygulanacağını belirler.

6. Gözlem ve çıkarım: Bilim hem gözlem hem de çıkarıma dayanır. Gözlemler insanoğlunun duyuları ile oluşturulur. Çıkarımlar bu gözlemlerin yorumlarıdır. Güncel bilim ve bilim adamlarının bakış açıları hem gözlem hem de çıkarımlara yol gösterir. Çoklu bakış açıları gözlemlerin çoklu yorumlarının geçerliliğine katkıda bulunur.

7. Kanunlar ve teoriler: Teoriler ve kanunlar bilimsel bilginin farklı türleridir. Kanunlar doğada algılanan veya gözlenen olayların ilişkilerini tanımlar. Teoriler ise doğal olaylar arasındaki ilişkiler için mekanizmalar ve çıkarım gücüne dayalı açıklamalardır. Bilimde hipotezler birbirini destekleyen önemli delil ve kabullerin birikimiyle ya teorilere ya da kanunlara doğru yönlenebilir. Teoriler ve kanunlar hiyerarşik bir yapı içerisinde bir veya bir diğeri içerisinde gelişmezler. Onlar işlevsel olarak bilginin farklı tipleridir.

8. Tüm kavramların birbirine bağlılığı: Bu kavramların hiçbiri diğerlerinden ayrı olarak düşünülemez. Örneğin, bilimsel bilginin değişebilirliği bilginin deneysel gözlem ve çıkarım boyunca üretiminin sonucudur. Bu olayların her biri teorik çatı ve bilim adamının öznelliğinden etkilendiği kadar uygulandığı toplum ve kültürden etkilenir.

Öğrencilerin bilimsel girişim ve kendi bilimsel bilgileri ve onun gelişimi hakkındaki bakış açılarının ayrılması oldukça önemlidir. Öğretmenler; “sosyal ve kültürel gelişme, bilim adamlarının teorilerini ve etkinliklerini nasıl etkiler?”, “araştırma sonuçlarının şekillendirilmesinde karşıt görüşlerin rolü nedir?” gibi bilim tarihiyle ilgili sorular yardımıyla öğrencilerin bilimin doğası hakkındaki görüşlerini ortaya çıkartabilirler. Öğrencilerin bilimin doğasına yakın ve uzak olan görüşleri arasında ilişki vardır. Yakınsak bilgi ıraksaktan genelleştirilebilir veya ıraksak bilgi; özellikle sınıf ortamındaki uygulamalarda bilginin geçerliliği, açıklanması ve yeniden düzenlenmesi hakkında gerçek fen tecrübeleri edinirlerse; bireysel

deneyimlerinden öğrenci yansımalarının şekillenmesine yardım edebilir (Duschl, 1985,1988; Gil-Perez ve Carrascosa-Alis, 1994; Hodson, 1988).

8. uluslararası fen eğitimi standart veya müfredat dokümanında bilimin doğasıyla ilgili belirlenmiş ortak ifadeler aşağıda verilmiştir (McComas ve diğ., 2000).

1. Bilimsel bilgi istikrarlı bir yapıya sahip olmasına rağmen, kesin olmayan yani değişebilen bir yapıya da sahiptir.

2. Bilimsel bilgi baskın olarak gözleme, deneysel delillere, gerçek tartışmalara ve şüpheciliğe bağlıdır.

3. Bilimsel bilgi üretmenin tek bir yolu yoktur. Bu nedenle, adım adım takip edilen evrensel tek bir bilimsel metot yoktur.

4. Bilim doğal olayları açıklamak için yapılan bir girişimdir.

5. Kanunlar ve teoriler bilimde farklı şekillerde görev alırlar. Öğrenciler, teorilerin ilave delillerle bile kanunlaşamayacağını bilmelidirler.

6. Tüm kültürlerden insanlar bilime katkıda bulunabilir. 7. Yeni bilgi açık ve kesin bir şekilde rapor edilmelidir.

8. Bilim insanlarından doğru kayıt tutma, işlemlerin yinelenebilir olması ve diğer bilim insanlarının yaptıklarını gözden geçirmeleri beklenir.

9. Gözlemler teori yüklü, yani subjektiftir. 10. Bilim insanları yaratıcıdır.

11. Bilim tarihi, hem evrimsel hem de devrimsel bir yapıya sahiptir. 12. Bilim sosyal ve kültürel geleneklerin bir parçasıdır.

13. Bilimsel düşünceler onların sosyal ve tarihi çevresinden etkilenir.