Bilimsel Sorgulama Süreci

Programda öğrencilerin fen bilimleri alanındaki bilgiyi anlamlı ve kalıcı olarak öğrenebilmeleri için sınıf içi ve okul dışı öğrenme ortamları, sorgulamaya dayalı öğrenme stratejisine göre tasarlanması; bu bağlamda informal öğrenme ortamlarından da (bilim, sanat ve arkeoloji müzeleri, hayvanat bahçesi, doğal ortamlar vb.) faydalanılması gerektiği belirtilmektedir. Sorgulamaya dayalı öğrenmenin; öğrencilerin çevrelerindeki her şeyi keşfetme isteği duydukları, etraflarındaki doğal ve fiziksel dünyayı sağlam gerekçelerle

Bilimsel Bilgi Olgusal gerçekler Tanımlar Kavramlar Teoriler Kanunlar Vb. Bilimsel Yöntem Gözlemleme Ölçme Anlam çıkarma Öngörme Sınıflandırma Hipotez kurma Deney yapma Sonuca varma Bilimin Doğası

Bilimsel bilgi kanıtlara dayanır. Bilimsel bilgi zamanla

değişebilir. Yaratıcılık, bilimde önemli

açıklamalarda bulunarak güçlü argümanlar kurdukları, fen bilimlerinden heyecan duyan ve değerini bilen bireyler olarak yetiştikleri, kısacası birer bilim insanı gibi yaparak-yaşayarak- düşünerek bilgiyi kendi zihninde oluşturduğu öğrenci merkezli bir öğrenme yaklaşımı olduğu belirtilen programda, araştırma-sorgulama sürecinin, sadece “keşfetme ve deney” olarak değil, “açıklama ve argüman” oluşturma süreci olarak da ele alınabileceği ifade edilmektedir. Bununla birlikte öğretmenlerin, öğrencilerinin fikirlerini rahatça ifade edebildikleri, düşüncelerini farklı gerekçelerle destekleyebildikleri ve arkadaşlarının iddialarını çürütmek amacıyla karşıt argümanlar geliştirebildikleri diyaloglar içerisinde yer almalarını sağlaması gerektiği vurgulanan programda, karşıt argümanları içeren yazılı veya sözlü tartışmalarda öğretmenlerin, öğrencilerinin geçerli verilere dayalı oluşturdukları iddiaları, haklı gerekçelerle sundukları tartışmalarda yönlendirici ve rehber rolü üstlendikleri belirtilmektedir (MEB, 2013).

Bu bilgilerden hareketle fen eğitiminde sürdürülecek bilimsel sorgulama yaklaşımında, öğrencilerin merak ve öğrenme duygularından beslenerek öğretmen rehberliğinde ve onun düzenlediği planlı bir sorgulamanın sürdürüldüğü söylenebilir. Bu sayede hedeflenen sorgulama, öğrenme ve keşfetme becerilerine ulaşılması ve bilim insanı bakış açısının öğrencilerde yerleşmesi ve sorgulayıcı düşüncenin bir alışkanlığa dönüşmesi beklenmektedir.

Bütün sınıf seviyelerinde uygulanan sorgulamaya dayalı öğrenme ve öğrenim süreci aşağıda verilen beş temel özelliğe sahip olmalıdır (NRC, 2000):

1) Öğrenenler; bilimsel olarak yönlendirilmiş sorularla çalışırlar. Öğrenciler merak ettikleri, öğrenmeye motive oldukları olay veya durumu araştırırken deney veya gözlem verileriyle cevaplandırılabilecek sorular sorarlar. Bu sorular genelde “neden?” sorularıdır.

2) Öğrenenler bilimsel olarak yönlendirilmiş soruları cevaplandırırken delillere öncelik verirler. Öğrenciler, araştırma sorularıyla ilgili hipotezler oluştururlar ve hipotezlerini test etmek veya araştırma sorularını cevaplandırmak için ne tür verilere ihtiyaçları olduğunu belirlerler. Bu verileri elde edebilecekleri deney veya gözlem tasarlarlar.

3) Öğrenenler bilimsel olarak yönlendirilmiş sorularda yer alan kanıtlardan açıklamalar oluştururlar. Sorgulama sonucunda oluşturulacak açıklamalar delillere dayanmalıdır. Öğrenciler elde ettikleri deney veya gözlem verilerini analiz eder, yorumlar ve delillere dayalı açıklamalar oluştururlar. Elde ettikleri verilerin açıklamalarını nasıl desteklediğini gerekçeleriyle açıkça ifade ederler.

4) Öğrenenler özellikle bilimsel anlayışı yansıtan alternatif açıklamalar ışığında kendi açıklamalarını değerlendirirler. Oluşturulan açıklamalar daha önce test edilmiş ve delillerle desteklenmiş olan diğer bilimsel bilgilerle çelişmemelidir. Öğrenciler, oluşturdukları açıklamaların diğer kabul edilen bilimsel bilgilerle tutarlı olup olmadığını kontrol eder ve açıklamalarını bu bilimsel bilgilerle ilişkilendirirler. 5) Öğrenenler öne sürdükleri açıklamalarını diğerleriyle paylaşır ve savunurlar.

Öğrenciler, oluşturdukları açıklamaları öğretmenleri ve diğer öğrencilerle paylaşırlar; açıklamalarını dayandırdıkları deliller ve gerekçeleriyle birlikte savunurlar. Açıklamalar öğretmen ve öğrenciler tarafından eleştirel olarak sorgulanır.

Barrow (2006), öğrencilere bilimsel sorgulama yeteneğin kazandırılması için K-12 fen bilgisi öğretmenlerinin öğrencilere çoklu sorgulama olanakları sunmasının gerektiğini ifade etmiş ve Ulusal Araştırma Konseyi’nin (NRC) (1996, 2000) önerdiği öğrencilerin bilimsel sorgulama sürecini şöyle tanımlamıştır:

1. Sorgulamayı yönlendiren soru ve kavramları tanımlayın. Böylece öğrenciler test edilebilir bir hipotez ve kullanılacak uygun bir tasarım oluşturur.

2. Bilimsel sorgulamayı tasarlayın ve yürütün (temel kavramlar, uygun ekipman, güvenlik önlemleri, teknolojilerin kullanımı, vb., öğrencilerin kanıt kullanması, mantık uygulaması ve önerdikleri açıklamalar için bir tartışma oluşturması);

3. Sorgulama ve iletişimi geliştirmek için uygun teknolojileri ve matematiği kullanmak;

4. Mantık ve kanıt kullanarak bilimsel açıklamaları ve modelleri formüle etmek ve gözden geçirmek (öğrencilerin sorgulaması bir açıklama veya modelle sonuçlanmalıdır);

5. Alternatif açıklamaları ve modelleri tanımak ve analiz etmek (modelin hangi açıklamasının en iyi olduğunu belirlemek için mevcut bilimsel anlayışı ve kanıtları gözden geçirmek); ve

6. Bilimsel bir argümanı iletin ve savunun (öğrenciler, akranlarının eleştirel yorumlarına uygun şekilde cevap vermeyi içeren yazılı ve sözlü sunumlar sunarak becerilerini geliştirmelidir).

Bilimsel sorgulama çoğu zaman bir döngüdür ve bir problemi, bir veya daha fazla hipotezi, deneysel prosedürü, veri toplamayı, grafikleri, tabloları, bulguların analizini ve bir sonucu içerebilir. Elde edilen sonuçtan tekrar bilimsel sorgulama döngüsünün kullanılacağı yeni bir problem oluşturulabilir. Bu süreçte öğrenciler bilim insanları gibi verilerinden elde ettikleri sonuçların ve çabalarının hipotezlerini desteklemek için her zaman delil

oluşturmayacağını da keşfedeceklerdir. Bu başarısızlık öğrencilere kullandıkları prosedürleri ve bulgularını eleştirel olarak değerlendirmeleri için fırsat verir. Bilimsel sorgulama temelli sınıfta başarısızlık da başarı kadar değerlidir (Bayır Budak, 2008).

Dolayısıyla geleneksel anlamda bilimsel sorgulama yaklaşımı, bilim insanlarının deneysel kanıtlara dayanarak bilimsel bilgi yapılandırırken izledikleri yolu kastetmektedir ve bu yolla öğrenciler de bilim insanları gibi bilimsel bilgiyi yapılandırma sürecini aktif olarak yaşayabilmektedirler. Bu noktada öğretmenin yol gösterici rolü önemi ortaya çıkmaktadır. Öğretmen, bilimsel sorgulama etkinliklerinde bir rehber olarak gerekli yardım, destek ve yönlendirmeleri sağlamalıdır. Bilimsel sorgulama çok önemli bir yaklaşım olmasına rağmen, çoğu öğretmen sınıflarında bu yaklaşımı kullanmamaktadır (Colburn, 2000). Welch, Klopfer ve Aikenhead ve diğerleri (1981), öğretmenlerin bilimsel sorgulama yaklaşımını derslerinde kullanmama nedenleri şu şekilde sıralamışlardır:

• Sorgulamanın anlamı ile ilgili karmaşa,

• Sorgulayıcı öğretimin sadece yüksek düzeyli öğrencilerde işe yarayacağı inancı, • Öğretmenlerin sorgulamaya dayalı öğretim için kendilerini yetersiz hissetmeleri, • Sorgulamayı kontrol etmenin, yürütmenin zor görünmesi.

Lawson (1995) ise fen programlarında eğitim ortamlarının öğrencilerin sorgulama becerilerini geliştirmelerine olanak sağlayacak şekilde düzenlenmesinin önemine yapılan vurgulara rağmen öğretmenlerin çeşitli nedenlerle bilimsel sorgulama yaklaşımını kullanmak istememelerinin nedenlerini şu şekilde açıklamıştır (Akt; Akben, 2011):

1) Zaman ve Çaba: İyi bir ders hazırlanması için çok fazla zaman harcanmasının gerekmesi, gün boyunca girilen tüm derslerde aynı coşkunun gösterilebilmesi için çok fazla çaba sarf edilmesi gerektiği, öğretim programda yer alan tüm konuların yetiştirilmek zorunda olması.

2) Bilimsel Sorgulamayı Anlamanın Çok Zor Olması: Sorgulamaya dayalı kitapları öğrencilerin kullanamaması.

3) Riskinin Fazla Olması: İdarenin ve velilerin nasıl ders işlendiğini anlayamaması ve öğretmenin işinde başarısız olduğunun düşünülmesi, konuları bilimsel sorgulamaya uyarlamadaki güvensizlik.

4) Öğrencilerin Yeterliliği: Öğrencilerin bilimsel sorgulama uygulamalarını yürütecek ve kavrayacak düzeyde olmaması, öğrencilerin bu uygulamalarda çok fazla zaman harcaması ve yeterince öğrenememesi.

5) Öğretme Alışkanlıkları: Yıllardır kullanılan ve alışkanlık haline gelen öğretme yaklaşımının değiştirilmek istenmemesi.

6) Huzursuzluk: Öğretmenin sınıfındaki düzeni kontrol edememesinden dolayı duyduğu rahatsızlık ve öğrencilerin kendilerini çok huzursuz hissetmesi.

7) Çok Pahalı Olması: Yönteme uygun yeterli laboratuvarın olmaması, yönetimin bilimsel sorgulama yaklaşımına uygun araç-gereçleri almaması olarak sıralanmaktadır.

Yukarıda belirtilen ve bilimsel sorgulamanın uygulanmasında zorluk olarak görülen nedenlerin yanı sıra Bell ve diğerlerine (2013) göre, fen derslerinde geleneksel olarak uygulanan birçok değerli uygulamalı etkinlik, öğrencileri sorgulamaya dahil edememektedir. Bu noktada bir etkinliğin sorgulama temelli olup olmadığını belirlerken dikkate alınması gereken en önemli unsur, öğrencilerin veri analizi yoluyla bilimsel bir soruyu cevaplayıp cevaplamadıklarıdır. Örneğin; atom modelinin oluşturulması, yaprak koleksiyonu yapılması ya da soda şişesi ile su roketi oluşturulması mükemmel birer öğretim faaliyeti olabilir. Ancak, bu etkinlikler bilimsel bir araştırma sorusu içermediği ve öğrencilere verileri analiz etme fırsatı vermediği için sorgulama etkinlikleri olarak nitelendirilmezler (Bell ve diğ., 2013).