Bilimsel okuryazarlık, çağdaş fen eğitiminin merkezinde yer alan karmaşık ve çok boyutlu yapıda bir kavramdır. Bilim okuryazarlığı, fen veya mühendislikle ilgili terminolojiye ilişkin (şekil, kavram, tablo ve grafik, sayı ve semboller) anlam çıkarma becerisine sahip olmayı gerektirir (NRC, 2012). Bilim okuryazarı birey, günlük yaşamda bilimsel içerikli bir konu ya da durumla ilgili görüş bildirebilmeli ve karar verebilmelidir (Sadler, 2011). 1990 yılında UNESCO’nun “Herkes İçin Eğitim” konulu dünya konferansında ise bu amaca yönelik olarak fen eğitiminin; bilimsel ve teknolojik okuryazar vatandaşlardan oluşan bir dünya toplumu oluşturması konusunda desteklenmesi gerektiği görüşü benimsenmiştir (Erdoğan ve Köseoğlu, 2012).
Bilim okuryazarı bireyden, bilim ve teknolojinin günlük yaşam üzerindeki etkilerini anlayabilmesi, bilimle ilgili konularla, medyada yer alan haberlerle ilgili eleştirel bir bakış açısıyla düşünerek kişisel kararlarına taşıyabilmesi beklenir (PISA, 2015). Bilimsel okuryazarlık “herkes için fen eğitimi” bağlamında önemli bir öğrenme çıktısı olarak görülmekle birlikte, fen bilimleri öğretim programının da temel vizyonu ve misyonu arasındadır (Tekbıyık, 2018). Günümüz eğitim sisteminin amaçları arasında, merak duygusuna sahip, araştırma, inceleme, sorgulama, analiz etme becerilerine sahip, eleştirel ve yaratıcı düşünerek yeni fikirler öne sürebilme becerisinde gelişmişlik yer almaktadır (Hastürk, 2017). Bilimsel okuryazarlık çerçevesine ise, Project 2061, SS&C (Scope)
Sequence and Coordination) ve NSES (National Science Education Standards) gibi fen eğitimi projeleri önemli ölçüde vizyon sağlamaktadır. Bu bağlamda, disiplinlerarası çalışma vurgusunun öne çıktığı görülmektedir. Aynı zamanda, fenin teknoloji ve toplumla olan ilişkisiyle oluşan etkilerin ele alınması, bilimsel düşünme alışkanlığı ve sorgulayıcı araştırma gibi becerilerin gelişimine odaklanılması gerektiği de ifade edilmektedir (Erdoğan ve Köseoğlu, 2012).
Bilimsel okuryazarlığın fen eğitiminde önemli bir kavram olarak ortaya atılmasından sonra “Bilim-Teknoloji-Toplum”, “Proje 2061” ve son olarak da Amerika Birleşik Devletleri “Ulusal Fen Eğitimi Standartları (National Science Education Standards)” gibi birçok çalışmada sıkça telaffuz edildiği görülmektedir (Turgut, 2007). Bilimsel okuryazarlığın düzeyine ilişkin yapılan bazı çalışmalar incelendiğinde, öğrencilerin (Nwosu ve Ibe, 2014; Tunç -Şahin ve Say, 2010), öğretmen adaylarının (Özdemir, 2010; Sülün, Işık ve Sülün, 2009) ve öğretmenlerin (Huyugüzel Çavaş, 2009) hedeflenen düzeye ulaşamadıkları görülmektedir. Öğretmenlerin bilimsel okuryazarlıkta düşük düzeyde olması, öğrencilerin de bu becerilerinin gelişimini benzer şekilde etkileyecektir. Bu nedenle, öğrencilerin bilimsel okuryazarlıklarının gelişiminin, öğretmenin bilimsel okuryazarlık anlayışının gelişmiş olmadan yapılamayacağı ifade edilmektedir (Rubini, Ardianto ve Pursitasari, 2019).
Bilimsel okuryazarlığın kazanılması için bilimsel kavramlar, beceriler ve bilimin doğasını anlamayı temel hedef olarak görüp sorgulayıcı bir fen eğitiminin yapılmasının gerekli olduğu bu amaca yönelik olarak yenilikçi teknolojilerin yardımcı olacağı ifade edilmektedir (Balacheff, Ludvigsen, De Jong, Lazonder, Barnes ve Montandon, 2009). Aynı zamanda Zeidler ve arkadaşları, bilimsel okuryazarlığın kazandırılması için, öğrencilerde eleştirel, şüpheci ve yeni fikirlere açık olma imkanı barındırdığından, bilimin ahlaki meseleleri ve tartışma boyutlarını içeren sosyobilimsel sorunların fen bilimleri dersi müfredatı kapsamına dahil edilmesinin gerekli olduğunu öne sürmektedir (Tirri, Tolppanen, Aksela ve Kuusisto, 2012).
Yapılan bazı araştırma sonuçlarında, öğrencilerin sosyal konularla ilgili karar verme süreçlerinde bilgilerini transfer etmede ve zorluk yaşadıkları görülmüştür (Jho, Yoon, ve Kim, 2014; Dawson ve Carson, 2017). Bu durum, öğrencilerin bilimsel okuryazarlık düzeyinin yeterli düzeyde olmadığı ve yeterince içselleştirilemediği, eleştirel düşünme ve akıl yürütme becerilerinin, özellikle günlük hayattaki sorunlara cevap verirken hala zayıf kaldığı şeklinde yorumlanmıştır (Rubini, Ardianto ve Pursitasari, 2019). Bu görüşler
incelendiğinde, dijital yerliler olarak nitelendirilen z kuşağının oldukça uzun zaman geçirdiği dijital teknolojilerle, sosyobilimsel konular kapsamında eğitsel uygulamalar gerçekleştirilerek fen eğitiminde kullanılmasının bilimsel okuryazarlığın gelişmesinde katkı sağlayacağı söylenebilir.
2.1.1. 21. yüzyıl becerileri
Amerika Birleşik Devletleri’nde 21 eyalette uygulanan ve 33 kurumun desteğini alarak hazırlanan bir stratejik eğitim projesi olan “Partnership for 21st Century Learning (P21)/ 21. Yüzyıl Öğrenme Ortaklığı” adlı proje (P21 Leadership States), vizyonuna göre öğrencilerin, iş ve günlük yaşamlarında başarılı olmaları için bazı yeterlik alanları tanımlanmış ve eleştirel düşünme, problem çözme, etkili iletişim ve işbirliği gibi becerileri öğrenmelerinin gerekli olduğu ifade edilmiştir (Gelen, 2017).
21. yüzyıl öğrenen becerileri, üç ana başlık ve her bir ana başlığın altında çeşitli sayılarda alt başlıklar halinde incelenmektedir. Bu ana başlıklar “öğrenme ve yenilik becerileri”, “dijital okuryazarlık becerileri” ve “kariyer ve yaşam becerileri” biçiminde sıralanmaktadır. Öğrenme ve yenilik becerileri; bilgi ve beceri kuşağı (rainbow) ile yenilenmeyi ve öğrenmeyi öğrenme olmak üzere iki alt başlıktan oluşmaktadır. 21. yüzyıl öğrenenlerinin gerek bilgiye ulaşma gerekse bilgiyi yapılandırma süreçlerini kapsadığından hem diğer beceri başlıklarını hem de performans göstergelerini açıklayabilmektedir. 21. yüzyıl becerilerinin öğrenme becerileri bileşenlerinden birinin Chu ve diğerleri (2012) bilgi ve iletişim teknolojilerinin aktif olarak kullanılarak, dijital okuryazarlığın geliştirilmesi şeklinde belirtmiştir.
Dijital okuryazarlık becerileri Trilling ve Fadel (2009) tarafından kısaca bilgi meraklılığı, medya kullanımında akıcılık, teknoloji ile kurgulanmış öğrenme becerilerini ifade edecek biçimde düzenlenmiştir. Medya okuryazarlığı becerileri 21. yüzyıl öğrenenlerinin video, podcast, web sayfaları, web 2.0 araçları gibi 21. yüzyıl medya ve iletişim araçlarını öğrenme süreçlerinde etkili ve verimli biçimde kullanabilme becerilerini ifade etmektedir (Göksün ve Kurt, 2017).
Kariyer ve yaşam becerileri ise, bilgi çağının önemli dinamiklerinden çoklu görev, çok yönlülük ve hız ihtiyacından kaynaklanan beceriler kümesi olarak adlandırılmaktadır. Öğrencilerin üniversiteden sonra mezun olduğu işyerlerinde de sahip olmasının gerekliliği tartışılan beceriler arasında, esneklik ve uyarlanabilirlik, sorumluluk, inisiyatif alma, sosyal
ve kültürler arası becerilere sahip olma gibi özellikler bu beceriler arasında sayılmaktadır (Kivunja, 2015). 21. Yüzyıl becerilerine ilişkin genel hatlarıyla belirlenen çerçeve aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
Şekil 1. 21. yüzyıl öğrenme çerçevesi, öğrenme çıktıları ve destek sistemleri (Gelen, 2017,
s.19).
Şekil 1’de görüldüğü gibi, 21. yüzyıl becerilerine ilişkin birçok becerinin yer aldığı görülmektedir. Bu bağlamda bilgi ve iletişim teknolojilerinin öneminin ve rolünün de büyük bir paya sahip olduğu ifade edilebilir. 21. yüzyıl becerilerinde bu becerilerin yer almasının yanı sıra teknolojinin doğru ve etkili bir şekilde kullanımı ve bu konuda yapılması gerekenlere ilişkin rehberlere ihtiyaç vardır. Teknoloji entegrasyonunun öğretimi, doğru ve uygun teknolojinin kullanımını bilme ve öğrencilere doğru bilgiye ulaşmak için fırsat sağlaması açısından, 21. yüzyıl becerilerini geliştirmelerine katkıda bulunarak, öğrenmenin sınıf duvarlarının dışına taşındığı, kendi öğrenmelerini gerçekleştirmelerine yardımcı olan bir dünyaya kapı açar (Wright ve Akgündüz, 2018). Voogt, Erstad, Dede ve Mishra (2013), öğrencilerin 21. yüzyıl becerilerinin gelişmesi için öğretmenlerin, bilişim teknolojileriyle ilgili pedagojik alan bilgilerinin önemli olduğunu ve bu teknolojilerden yararlanmaları gerektiğini ifade etmektedir.
Teknoloji uygun öğretim yöntemleriyle birlikte kullanıldığında, öğrenmeyi geliştirme, bilgiyi genişletme, üst düzey düşünme becerilerini geliştirme ve öğrenciyi ezber ezberlemenin ötesine taşıma potansiyeline sahiptir (Giavrimis, Papanis ve Papanis, 2011; URL1). Özel yetenekli öğrencilerin, bilgiyi akranlarından daha hızlı bir şekilde işlemesi, daha iyi problem çözmesi ve daha az rehberliğe ihtiyaç duyma durumu göz önüne alındığında (Kettler, 2014), öğretmenlerin özel yetenekli öğrenciler için teknoloji farklılaşmasını teşvik etmesi, öğrencinin doğuştan gelen merakı ve entelektüel gelişimine
yönlendirebilmek için uygun bir düzeyde akademik ilerleme ve 21. yüzyıl becerilerinin geliştirilmesine olanak tanır (Heald, 2016). Teknolojinin özel yeteneklilerin eği tim sınıflarındaki tek öğretim aracı olmamakla birlikte, öğretim sürecindeki denklemin bir parçası ve bütünleyicisi olarak, öğretmenlerin sürdürülebilir dijital ekosistemler oluşturmaları ve özel yetenekli öğrencilerinin gelecekteki başarılarını destekleyebilmeleri için bir yol olduğu belirtilmiştir (Besnoy, Dantzler ve Siders, 2012).
Günümüz öğretmenlerinden beklenen geleneksel öğretim strateji ve araçlarından 21. yüzyıl öğrencilerinin ihtiyaçlarını daha iyi karşılayan dijital araçlara geçiş yapmalarıdır (Duman, 2015, s.45). 21. yüzyıl becerileri içinde öğretmenler için öngörülenler kapsamında, sınıf içi faaliyetlerin hazırlanmasında ve sınıf dışında medya ve teknolojiyi kullanma, öğrenmenin kolaylaştırılması ile ilgili yeni yaklaşımları benimseme gibi ifadeler yer almaktadır (Güven ve Düzenli, 2015). 21. yüzyıl öğretmeninden öğretim etkinliklerini düzenleme sürecinde, teknolojiyi temel alması gerektiği savunulmaktadır. Bu bağlamda, öğretmenlerin teknoloji kullanımına yönelik uzmanlaşması gerektiği belirtilmektedir.