Etkinlik 4‟ün UygulanıĢı Sırasında Elde Edilen Bulgular

Etkinlik iki ders saati süresi olan 90 dakikada tamamlanabildi. Etkinlik için öğrencilere gerekli olan deney malzemeleri dağıtıldı. Miliampermetre, bağlantı kabloları, bobin ve çubuk mıknatıs araçları öğrenci sayısı kadar yeterli olmadığından, tek baĢına çalıĢmaları Ģartıyla birkaç öğrencinin beraber deney malzemelerini kullanmasına izin verildi. EK-6‟da ġekil 4.1‟deki deney düzeneğini göstermek için projeksiyondan yararlanıldı ve öğrencilere yapmaları gereken düzenek açıklandı.

Öğrenciler ikiĢerli oturtuldu, bir öğrenci ise tek baĢına çalıĢtı. Her öğrenciye deneyini kendi baĢına gerçekleĢtireceği, malzemeleri ise sırayla kullanmaları gerektiği tekrar belirtildi. Projeksiyon yardımıyla yansıtılan deney düzeneği kurmaları için beklendi. Deney düzeneklerini kurmada zorlanan öğrencilere yardım edildikten sonra, her bir öğrenciye EK-6‟da ġekil 4.2‟de verilen “Değerlendirme Formu” dağıtıldı. Öğrencilere “Deney düzeneğinden yararlanarak sizlere verilen formu doldurunuz. Bunu

yaparken birbirinizden yardım almayınız” talimatı verildi. Öğrenciler bu talimatla

beraber etkinliğe baĢladı. Öğrencilerin arasında dolaĢarak formu nasıl dolduracakları hakkındaki soruları yanıtlanmadı. Öğrenciler kurulan deney düzeneğindeki değiĢikleri forma uygun olarak yaparak, sonuçları yine forma kaydetti, bir bilim insanı gibi değiĢkenleri değiĢtirdi ve buna bağlı oluĢan sonuçları inceleledi. Formun son kısmında ise bu gözlemlere dayanarak, bu olayı açıklayan bir çıkarımda bulunmaları istendi. Öğrenciler tekrar eldeki verilere uyuĢan ve olayı açıklayan mantıklı bir çıkarımda bulunmanın zorluğuyla karĢılaĢmıĢ ve bu durumdan hoĢlanmamıĢlardır. Öğrencilere, bilim insanlarının gözlemleriyle elde ettikleri verilerin yanında, bu verilerle uyuĢan mantıklı bir çıkarımda bulunmanın zor olduğu ancak bilimsel bilginin bu Ģekilde elde edilebileceği açıklandı. Önceki etkinliklerde yeterince vurgulanmasından dolayı gözlem ve çıkarımın farklı türden bilgiler olduğu burada kısaca tekrar belirtildi.

Bir ders süresi olan kırk beĢ dakika sonunda öğrencilerin tamamı formu doldurduklarını belirtti. “Verilen forma yazdığınız çıkarımları diğer arkadaşlarınızla

sırasıyla paylaşınız” denildikten sonra öğrenciler sırasıyla çıkarımlarını okudu.

Cevaplardan bazıları Ģöyledir:

“Mıknatıs bobinin içerisinde bir manyetik alan oluşturur. Bu da bir akım oluşmasına neden olur. Mıknatısın farklı kutuplarının farklı yöne gitmesinin sebebi

manyetik alanın N‟den S‟ye olması olabilir. Akımın; mıknatısı hızlı ya da yavaş hareket ettirdiğimizde şiddeti değiştiğine göre bobindeki akım anlıktır. Bence mıknatıs tellerdeki elektronlarda anlık bir hareket sağlar. Bu da akımı oluşturur ama mıknatısın hareketi durduğunda elektronların hareketi de durur ve akım da oluşmaz. Mıknatıs durgun iken akımın oluşmamasının sebebi de yine elektronların, mıknatıs hareket etmediği için akım oluşturmasıdır. Ayrıca mıknatısın girerken ve çıkarken ampermetrenin farklı yönü göstermesinin sebebi de elektronların ters tarafa hareketi olabilir.” (K1)

“Manyetik alan çizgileri N‟den S‟ye doğrudur. Mıknatısın S kutbunu bobinin içerisinde ileri hareket ettirdiğimizde bobin de N‟dir. Zıt kutuplar birbirini çektiği için miliampermetre (-) yönde hareket ediyor. Mıknatısın N kutbunu bobinin içerisinde ileri yönde hareket ettirdiğimizde (+) yönde hareket ediyor. Aynı kutuplar birbirini ittiği için (+) yönü gösteriyor.” (K2)

“Bu farklılıkların oluşmasının nedeni manyetik alan çizgileri ile alakalıdır. Örneğin N kutbunu yaklaştırdığımızda +x, S kutbunu yaklaştırdığımızda –x yönünde hareket ediyor. Elektrik alan çizgileri (+)‟dan (-)‟ye doğru ve manyetik alan çizgileri de N‟den S‟ye olduğundan dolayı +x veya –x yönüne hareket ediyor.” (K3)

“Manyetik alanın hareketi manyetik alala alakalıdır çünkü manyetik alan vektörel bir büyüklük olduğu için manyetik alan çizgileri ile alakalıdır. Manyetik alan çizgileri N kutbundan S kutbuna hareket ettiği için, bobin içine yaklaştırdığımızda; şimdi N ve S kutbunu şöyle düşünelim. N kutbu (+) S kutbu (-) olduğunu düşünürsek bobin içerisinde manyetik alan (+)‟dan (-)‟ye olacağı için manyetik alan +x yönünde hareket eder. Şimdi S kutbunu (-) düşünüp hareket ettirdiğimizde, manyetik alanın –x yönde hareket ettiği için olabilir. Bunun tam tersini de düşünebiliriz: N (-), S (+) diye. Yani kısaca elektrik alan çizgilerindeki yüklerin (+)‟dan (–)„ye hareket ettiği için bununla bağdaştırabiliriz.” (K4)

“Hızlı yaklaştırdığımda manyetik kuvvet daha fazla olabilir ama yavaş yaklaştırdığımda, az kımıldama görülüyor yani mıknatısla alakalı olabilir. Yani hızlı yaklaştırdığımda bir de N kutbunu yaklaştırdığımda –x doğru yönelme görülür sonra eski haline geliyor. Bunun sebebi mıknatısın hızlı olması olabilir ve daha çok fazla oluyor. Sabit bıraktığımda etkilerin görülme sebebi arasında manyetik kuvvetin olmaması olabilir.” (K5)

Öğrencilerin yaptıkları çıkarımları, fikirlerini yönlendirmemek için doğru ya da yanlıĢ olduğu belirtilmeden sadece dinlendi. Ancak öğrencilerin diğer arkadaĢlarının çıkarımları hakkında yorum yapmasına, tartıĢmalarına izin verildi. Çıkarımlar paylaĢtıktan sonra “Diğer arkadaşlarının görüşlerinden etkilenerek, görüşünü

değiştirmek isteyen var mı? Varsa nedenini açıklayınız” sorusu soruldu. Öğrenciler

öncelikle diğer etkinliklerde olduğu gibi çıkarımda bulunmakta çok zorlandıklarını ve bazılarını yanıtlarına çok da güvenmediğini söylediler. K3, K1‟in verdiği yanıtın

kendisinin çıkarımından daha mantıklı geldiğini ve bu nedenle ona katıldığını belirtti. Bu noktada bilim insanlarının da, diğer bilim insanlarının çalıĢmaları üzerinde merakla durup düĢündüğü, değerlendiği ve diğer bilim insanlarından etkilendikleri vurgulandı. Genel olarak bilinenin aksine bilim insanlarının bir laboratuvar içerisinde çalıĢan yalnız kiĢiler olmadığı, diğer bilim insanları ile etkileĢim halinde oldukları söylendi. Öğrenciler burada bunun en doğrusu olduğunu, aksi halde bilim insanlarının hep en baĢtan baĢlaması gerektiğini ve bilimin de ilerleyemeyeceğini belirttiler.

Öğrencilere “Aynı verilerden yola çıkarak arkadaşlarınızdan farklı çıkarımda

bulunmanızın nedeni sizce nedir?” sorusu soruldu. Öğrenciler önceki etkinliklerden

öğrendikleri bilimin doğasının yaratıcı ve subjektif doğası hakkında hemen bilgi vererek bu soruyu yanıtladılar.

Bilim insanlarının öğrencilerin yaptığı deney düzeneğini kurarak gözlemlerde ve buna uygun olarak çıkarımda bulundukları belirtilerek, yapılan gözlemlerden verilere uygun ve mantıklı bir çıkarımda bulunmanın önemi açıklandı. Bilim insanlarının bu çıkarımlardan yasalara ya da teorilere ulaĢtığı söylendi. Öğrencilerin yaptığı deneyi ilk olarak Faraday adlı bir bilim insanının yaptığı ve Faraday‟ın matematik bilgisi çok az olduğu için, daha sonra bu deneyi formüle dökenin Maxwell olduğu söylendi. Öğrencilerin bir bilim insanının çalıĢmasını yakından incelediklerinin farkına varılması amaçlandı.

Öğrencilere bilim insanı Faraday‟ın kendi adıyla anılan, Faraday Yasası açıklandı. Faraday‟ın bu olayı açıklamak için “Manyetik Akı” adı verilen kavramını ortaya attığı belirtildi. Zamanla değiĢen manyetik akının devrede bir emk indüklemesinin Faraday yasasıyla açıklandığı anlatıldı ve öğrencilerden defterlerine not tutması istendi. Aslında doğada akı kavramının olmadığı fakat bilim insanının bir doğa olayını- indüksiyonu- daha kolay açıklamak için akı kavramını türettiği açıklandı. Burada bilim insanlarının

bir doğa olayını açıklamak için kısmi olarak yaratıcılık ve hayal gücünden yararlanarak oluĢturuldukları tekrar vurgulandı. Öğrencilerin defterlerine ilk olarak manyetik akı kavramını ve Faraday‟ın indüksiyon yasası açıklanarak not almaları sağlandı. Daha sonra ise oluĢan bu emk‟nın yönünü açıklayan ve bilim insanı Lenz‟in, kendi adıyla anılan yasası açıklandı.

Öğrencilerin Manyetik Akı, Faraday ve Lenz Yasası konularıyla ilgili olan not alması bitiktan sonra, öğrencilere “Bilimsel bilginin elde edilmesi için, o doğa olayının

gözlemlenmesi yeterli midir?” sorusu yöneltildi. Öğrenciler kesinlikle yeterli

olmadığını, deneylerdeki gözlemler ve çıkarımlar sonucunda elde edildiğini belirtmiĢtir. Aynı zamanda yaratıcılık ve hayal gücünün de önemli bir rolü olduğunu belirtmiĢlerdir.

Öğrenci sayısı kadar çoğaltılmıĢ olan ve EK-6‟da ġekil 4.3‟te verilen “Colladon‟un Deneyi” adlı parça okumaları için öğrencilere dağıtıldı. Öğrencilerin parçayı okumaları bittikten sonra, “Neden Faraday‟ın indüksiyon yasası yerine,

Colladon‟un indüksiyon yasasını öğrenmedik?”sorusu soruldu. Cevaplardan bazıları

Ģöyledir:

“Deneyi yapmış ancak buna bağlı bir çıkarımda bulunamamış ki, sonuca ulaşamamış. Belki iki kişi çalışsaydı daha başarılı olacaktı.” (K1)

“Deneyini yanlış yapmıştır.” (K2)

“Tam anlamıyla olayı açıklayamamıştır.” (K3)

“Açıklayamamış değil de bence talihsizlik.” (K4)

Öğrencilerin yanıtlarını üzerine “O halde bilimsel bilgiye ulaşmak için ne

önemlidir?” sorusu soruldu. Öğrencilerin tamamı Faraday ile Colladon‟u

karĢılaĢtırdıklarında Ģans faktörünün de önemli olduğunu belirtmiĢler ve K1‟in yanıtı

üzerine bilim insanlarının takım halinde çalıĢarak daha baĢarılı olabileceklerini söylemiĢlerdir. Bunun üzerine bilimsel bilgiyi oluĢturmada Ģans faktörü ne kadar etkili olursa olsun, bilimsel bilgiyi üretmede eldeki verilerin mantıklı bir Ģekilde bir araya getirilmesinin ve deney düzeneğindeki değiĢkenlerin belirlenmesinin önemli olduğu açıklandı. Colladon ve Faraday‟ın deney düzeneklerinin farklı kurmalarındaki nedenin yaĢamları, eğitimleri ve sosyal çevreleri gibi pek çok etkenin olabileceği vurgulanmıĢtır. Bilimsel bilgiyi üretmede yaratıcılık ve hayal gücünün önemi ile bilimsel bilginin subjektifliği üzerinde odaklanıldı.

Öğrencilere “Neden Faraday Yasası yerine Faraday Teorisi demiyoruz? Sizce

yasa ve teori arasındaki fark nedir?” sorusu soruldu. Böylece öğrencilerin ön testte

belirlenmiĢ olan yasa ve teoriler hakkındaki yanlıĢ düĢünceleri açığa çıkartılmak istendi. Öğrenciler Faraday‟ın bulduklarının yasa olduğunu çünkü bunu deneylerle ispatladığını söylediler. Teorilerin ise soyut ve kesin olmadığını, teorilerin ancak evrenselleĢtiğinde yasalara dönüĢtüğünü belirttiler. Bu bilgiyi nereden öğrendikleri sorulduğunda ise biyoloji dersinde bu Ģekilde öğrendiklerini belirttiler. Bunun üzerine öğrencilere yasa ve teorilerin farklı türden bilgiler olduğu ve birbirine dönüĢemeyeceği hazırlanan bir sunu ile açıklanmaya çalıĢıldı. Öğrencilerin teorilerin yasalara dönüĢtüğü hakkında sahip oldukları mitin değiĢtirilmesi için, altıncı etkinlikte de uygulama yapılacağından daha fazla bilgi verilmadi.

Öğrencilerden etkinlik hakkındaki düĢüncelerini ve öğrendikleri bilgileri kısaca öğrenmek ve bu etkinliği değerlendirmek amacıyla, her etkinlik sonunda istenen yansıtıcı yazılarını yazmaları istendi. Böylece etkinliğe son verildi. Öğrencilerin yansıtıcı yazılara verdikleri cevaplar Ģöyledir:

“Gözlem ve çıkarım arasında fark vardır. Gözlem: deneylerdeki gördüğümüz olaylardır yani mıknatısla miliampermetrenin ibresinin sapması gözlemdir. Çıkarım: gözlemlerimiz doğrultusunda vardığımız sonuçlardır. En çok zorlandığım kısım çıkarımdır çünkü gözlemde gördüğümüzü yazıyoruz ama çıkarımlarda bilgi ve hayal gücümüzü kullanıyoruz. Gözlemde hayal gücü kullanılmaz ama çıkarımda gereklidir. Teori kavram ya da olgular arasında ilişki kurar fakat bilindiği gibi yasalarla teori arasında hiyerarşik bir düzen yoktur. Buradan bugüne kadar biyoloji dersinde öğrendiğimiz, bilimsel yöntem basamaklarının yanlış olduğunu öğrendik. Yani yasa ve teoriler birbirine dönüşemezler. Teoriler daha soyuttur ve daha çok varsayımlara dönüşür, gözlenemezler. Örneğin; modern atom teorisi, formülle ifade edilemez. Deneylerde hayal gücü ve şans etkilidir. Mesela Colladon‟un deneyi başarısız olmuştur. Bu olay o bilim adamının şanssızlığını gösterir. Eğer Colladon‟un şansı yaver gitseydi bugün Faraday Yasası yerine Colladon‟un Yasası‟nı görüyor olabilirdik.” (K1)

“Gözlem yaptığımız deney üzerindeki farklılıklar. Çıkarım bu deneyin neden, nasıl olduğunu anlatmak yorumlamak. Eğitim düzeyimiz, hayal gücümüz farklı görüşler çıkarımı etkiler. Teoriler çürütülebilir. Zamanla başka bilim insanlarının yaptığı deneyler eski teoriyi çürütür. Yasalar da teoridir, yasalar da çürütülebilir.” (K2)

“Gözlem, mıknatıs ya da bobini hareket ettirdiğimizde miliampermetrede

değişimlerin olması. Çıkarım, mıknatısta neden olan sapma. Teoriler birbiriyle ilişkili olan kanunların bütünüdür. Yasaları içinde barındırabilir. Yasaları, deney ve gözlemle değerlendirilebilir. Ancak teoriler böyle değildir.”

“Yasa ile teori arasındaki benzerlik gözlem ile çıkarım arasındaki benzerliğe benzer. Çıkarımlar teoriye, gözlemler ise yasalara.” (K3)

“Bu deneyde gözlemlediğimiz bir bobin içerisinde manyetik alan oluşumu ve manyetik alanın akım göstermesidir. Mıknatısımızın N ve S kutbunun hareketliğinin sonucu değişen değerleri gözlemledik. Çıkarım, bobin içerisinde konan mıknatısın manyetik alan oluşturması. Bizim çıkarımlarımızın yeterli olmamasının sebebi ise, bu konu üzerinde yeterli bilgiye sahip olmamamız, çalışmamamız, fikirlerimiz ve zekamız ile ilgilidir. Yani yeterli yorumu yapıp yapmadığımızla ilgilidir. Teoriyi bir elma olarak düşünürsek yasalarda onun çekirdeği gibidir. Yani teori bir konuyu bağımsız olarak alır. Sonra o teorinin içerisinde birtakım sonuçlar vardır. Bunlar da yasalardır. Teorinin genellikle bir formülü yoktur. Ama yasaların formülü vardır. Yani teori varsayımlar üzerine yapılmıştır. Şimdi bir varsayımdan yola çıkarak yasanın oluşması da kaçınılmaz olacaktır. Teoriler yasaların açıklamalarıdır. Çıkarımlar teorilere, gözlemler de yasalara benzer.” (K4)

“Gözlem, bir deney üzerinde olan olayları gözlemlemek iken çıkarım gözlemlediğimiz olayları sonuca vardırmak ve tahminlerde bulunmaktır. Gözlem yapmak o kadar zor değildir. Veriler üzerinde gözlemlediklerimizi alırız fakat çıkarım böyle değildir. Hayal gücü ve bilgi birikimi önemlidir ve gözlemleri açıklayan doğru bilgilere varmak zordur. Bugün teorilerin içerisinde de yasaların olduğunu öğrendim. Teoriler daha çok varsayım olarak kabul edilir. Yasalar teorilere göre daha kesin bilgilerdir. Teoriler araştırılırken birbirinden farklı bir şekilde araştırılır. Teorilerde yasalar arasındaki ilişkileri araştırılır. Örnek olarak bir elmayı yere attığımızda yere düşmesi herkesçe aynı olarak kabul edilir yani yasalar daha somuttur. Teoriler ise daha çok varsayımlara ve sonuçlara varılmaya çalışır. Teoriler ve yasalar birbirinden farklıdırlar. Bir deney düzeneği kurulurken bilim adamı için şans, hayal gücü vb. önemlidir. Bunu bir örnekle açıklarsam: Colladon bir deney yapmıştır. Deneyde miliampermetreye kabloları bağlayarak başka bir olaya gitmiş ve etkileşim olamamıştır. Bu deneye benzer Faraday bir deney yapmıştır ama daha yakın bir şekilde

yapmıştır ve mıknatısla etkileşim gözlemlemiştir yani burada anlatmaya çalıştığım bir bilim adamı için şans ve hayal gücü önemlidir.” (K5)