Bilimsel Süreç Beceriler

Bilimsel süreç becerileri (BSB), öğrencilerin öğrenmesini kolaylaĢtıran, onlara araĢtırma yol ve yöntemlerini kazandıran, onların aktif olmasını sağlayan, kendi öğrenmelerinde sorumluluk alma duygusunu geliĢtiren ve öğrenmenin kalıcılığını artıran temel beceriler olarak ifade edilmektedir (Ayas ve diğer., 1997).

BSB‟lerin fen bilimleri öğreniminde etkili olduğu birçok araĢtırmada vurgulanmaktadır (Aydınlı, 2007; Bozdoğan, TaĢdemir ve DemirbaĢ, 2006; Harlen, 1999; Tan ve Temiz, 2003). Ülkemizde yenilenen ortaöğretim kimya programı, bilimi, gözlem ve deneylere dayanarak evren ve hayat hakkında doğruya en yakın açıklamaları yapan, gözlem ve deneyler geliĢtikçe de yaptığı açıklamaları değiĢtirebilen, durağan değil dinamik bir yol ve anlayıĢ olarak görmektedir. Bilim ve onun bir bileĢeni olan kimya, çok özel yetenekli insanlara vergi olmayıp ilgilenen herkesin derinleĢebileceği ve katkıda bulunabileceği, yararlı ve zevkli bir uğraĢ alanıdır. Bilimsel yöntem, bilimin tabiatı, bilim-teknoloji-çevre iliĢkileri, deneyim ve uygulamalarla zaman içinde geliĢen ve oluĢan kavrayıĢlardır. Kimya konuları iĢlenirken bir yandan bilgi ve beceriler edinen öğrencilerin, bir yandan da bilimin yöntemini sezerek kavrayıp kullanması ve yine bu süreç içinde, bilim insanlarına yakıĢır değerlendirme itiyadı, tutum ve değerleri edinmesi beklenir (TTKB, 2007).

Fenin doğası bilimsel bilgi ve bilgiye ulaşma yolları olarak tanımlanmıĢtır. Bilimsel bilgiler, fen bilimlerinin içerdiği geçerli ve dayanıklı bilgiler olup, olgusal önermeler, genellemeler, hipotezler, teoriler, ilke ve yasaları içermektedir. Bilgiye ulaĢma yolları ise bilimsel tutumlar ve BSB‟ni içermektedir. Bilimsel tutumlar fen

bilimleriyle uğraĢan kimselerde yani bilim insanlarında bulunması gereken özellikler meraklılık, alçak gönüllülük, baĢarısızlıktan yılmama, açık fikirlilik, doğruluk olarak ifade edilmiĢtir. Bu özelliklerin en önemlisi ise; bilgiye ulaĢma yollarını; bilimsel yöntemin aĢamalarını içerir. Çünkü bilim, sorular sorma ve sorulara cevaplar bulma yöntemidir. Bilim insanları bir problemin farkına varır ve bu problemi çözmeyi ister. Sonrasında, problemin analizi, gözlem yoluyla kanıt toplanması, geçici bir çözüm (hipotezler) geliĢtirilmesi, daha fazla gözlem yoluyla hipotezlerin sınanması (eğer testi geçemezse yeniden baĢlamak; eğer doğru çıkarsa tekrar test etmek) ve sonunda da orijinal soruna tatmin edici açıklama getiren bir sonuç belirtilmesi gelmektedir. Bu süreç; karmaĢık ve oldukça teknik bir süreç olabilir. Bu süreci yaĢamak isteyen araĢtırmacıların aynı zamanda bilimsel süreç becerileri olarak adlandırılan bir takım becerilere de sahip olması gerekir. Bu beceriler; her gün karĢılaĢtığımız problemleri çözmeye çalıĢırken kullandığımız becerilere benzemektedir (TaĢar, Temiz ve Tan, 2002).

BSB, aynı zamanda düĢünme becerileridir ki; onları bilgiye ulaĢmada, problemler üzerinde düĢünmede ve sonuçları formüle etmede kullanırız. Bu beceriler bilimin içeriğindeki düĢüncenin ve araĢtırmaların temelidir (Lind, 1998).

BSB‟nin geliĢtirilmesi öğrencilere problem çözme, eleĢtirel düĢünme, karar verme, cevaplar bulma ve meraklarını giderme olanağı verir. AraĢtırma becerileri öğrencilerin sadece fen hakkında birtakım bilgileri öğrenmelerini sağlamaz, aynı zamanda bu becerilerin öğrenilmesi onların mantıklı düĢünmelerine ve makul sorular sorup cevaplar aramalarına ve günlük hayatta karĢılaĢtıkları problemleri çözmelerine yardımcı olur (Germann, 1994). Günlük hayatımızda karĢılaĢtığımız birçok durum fizik, biyoloji veya kimya ile ilgilidir. Bireylerin kendi yaĢantılarını inceleyen olayların okulda öğrendikleri bilgiler ile iliĢkisini kavramaları, onların bilimsel okur- yazar olmalarına büyük ölçüde katkı sağlayacaktır. Eğer okullarda bu iliĢki kurulamazsa; teknolojinin egemen olduğu günümüzde, bireyler daha kolay bir yaĢantı için gerekli bilgi ve beceriler kazanmayabilirler (Temiz, 2007)

Fen eğitimcileri en genel anlamda bilimsel süreç becerilerini, temel bilimsel süreç becerileri ve bütünleĢtirici bilimsel süreç becerileri olmak üzere iki kısma ayırır (Bailer, Ramig & Ramsey, 1995; Rezba, Fiel & Funk, 1995).

Temel Bilimsel Süreç Becerileri

Altı temel beceri, artan bilimselliğe dayalı olarak mantıksal bir sıraya konulabilir. Ġlköğretimin ilk kademelerindeki öğrenciler okul öncesi çocuklar bile çeĢitli zamanlarda tek tek tüm becerileri kullanabilir. Alt sınıflardaki öğrenciler, gözlem ve iletiĢim gibi becerileri kullanmak için epeyce bir zaman harcar. Üst sınıftaki öğrenciler ise çıkarım ve tahmin gibi becerileri kullanmak için daha fazla zaman harcamaya baĢlar. Sınıflama ve ölçme, sınıf kademeleri arasında bir Ģekilde kullanılmaktadır; çünkü, sınıflama yapmanın oldukça karmaĢık yöntemleri de dahil olmak üzere çok farklı yolları mevcuttur ve ölçme yöntemleri ile sistemleri aĢamalı olarak, zamanla çocuklara tanıtılmalıdır.

Bu becerilerin en genel anlamda tanımları ve öğrenme sürecinde kullanımı aĢağıdaki Ģekilde ifade edilebilir (Rezba et al. 1995; Lancour, 2005):

Gözlem: Bir nesne veya olayla ilgili bilgi toplamak için duyuların (iĢitme, koklama,

görme vb.) kullanılması. Bu, gerçekte algılanan Ģeyin tanımlanmasıdır. Bu bilgi, nitel veri olarak görülebilir.

Sınıflama: Özelliklerine ya da belirleyici ölçütlere dayanarak nesneleri veya olayları

kategorilere ayırıp düzenlemektir.

İletişim Kurma: Bir nesneyi, hareketi ya da olayı tanımlamak için kelimelerin,

sembollerin, haritaların matematiksel denklemlerin veya grafiklerin kullanılarak yazılı ya da sözlü ifade edilmesidir.

Çıkarım Yapma: Gözlemlere dayalı olası açıklamalar ya da varsayımlar

oluĢturmaktır.

Ölçme: Bir nesne veya olayın belirli boyutlarını tanımlamak için standart ölçümlerin

Tahmin: Gözlemlere, elde edilen verilere ya da bir kanıt modeline dayanarak

gelecek bir olayın sonucunun tahmin edilmesidir.

Bütünleştirici Bilimsel Süreç Becerileri

Bu süreçler oldukça karmaĢık ve çok yönlü olup, temel süreçlerin üzerine kurulur. Aynı zamanda bu süreçler mutlaka yüksek düĢünme seviyesi gerektirir. Genellikle herbir süreç iki ya da daha fazla temel sürecin bileĢiminden oluĢur. Deneysel süreç olarak da ifade edilebilen bu süreçte, değiĢkenler belirlenir, hipotezler kurulur ve kurulan bir hipotezi kanıtlamak veya çürütmek için veriler elde edilir, veriler kaydedilir ve sonuçta bir yargıya varılır. Bu süreçleri öğrenmek, sorulara cevap ararken ve kendi deneylerini tasarlarken öğrencilere güç verir. Ortaya çıkan soruların çoğu öğrencilerden gelmelidir. Bu süreçler, daha fazla soru sorulmasına ve daha fazla deney yapılmasına yol açar. Bu süreçte öğrenciler "Nasıl keşfedebilirim?" sorusuna cevap ararlar (Rezba et al., 1995; Ayas ve diğer., 1997). Bu beceriler ve öğrenme sürecinde kullanımı aĢağıdaki Ģekilde ifade edilebilir:

Değişkenleri Belirleme ve Kontrol Etme: Bir deneyimi etkileyebilecek değiĢebilir

etmenlerin belirtilmesi. Sadece sınanacak değiĢkenin değiĢtirilmesi ve diğerlerinin sabit bırakılması önemlidir. Düzenlenecek olan bağımsız değiĢken; bunun vereceği karĢılığı belirlemek için ölçülecek olan bağımlı değiĢken; değiĢmeyen ve belki de potansiyel bağımsız değiĢkenler olabilen tüm değiĢkenler de sabittir.

Değişkenlerin İşlevsel Olarak Tanımlanması: Bir deneydeki değiĢkenin nasıl

ölçüleceğinin açıklanması.

Hipotez Kurma: Deneyimlerin beklenen sonuçlarını veya önerilen çözümlerini

belirtmek. Bir problem için önerilen bu çözümler sınanabilmelidir.

Araştırmayı Tasarlama: Bir hipotezi sınamak için bir prosedür çerçevesinde uygun

adımları tanımlayarak ve materyalleri belirleyerek deney tasarlanmasıdır.

Verileri Toplama ve Verileri Kaydetme: Gözlemler ve ölçümler Ģeklinde nitel ve

nicel verilerin toplanması ve araĢtırmanın amacına uygun olarak edilen verileri yazılı ifade, resim tablo, çizim vb. yöntemlerle kaydedilmesidir.

Değişkenler Arasındaki İlişkilerin Tanımlanması: Bir deneyde, bağımlı ve

bağımsız değiĢkenler arasında olduğu gibi diğer değiĢkenler arasındaki iliĢkinin açıklanmasıdır.

Verilerin İşlenmesi ve Model Oluşturma: Toplanan veriler için veri tabloları ve

grafikler oluĢturmaktır.

İncelemelerin ve Verilerinin Analiz Edilmesi: Verilerin istatistiksel olarak

yorumlanması, kiĢisel ve deneysel hataların belirlenmesi, hipotezlerin değerlendirilmesi, sonuçların oluĢturulması ve gerektiğinde daha fazla sınama önerilmesidir.

Deney Yapma: Prosedür yönergelerini dikkatli bir Ģekilde takip ederek deney

yürütmek. Böylece sonuçlar prosedürün birkaç kez tekrarlanması ile doğrulanabilir.