Etkinlik 1‟in UygulanıĢı Sırasında Elde Edilen Bulgular

Bu etkinlikte öğrencilerin bilimsel modellerin; eldeki verilerden yola çıkarak bilim insanlarının yaratıcılık ve hayal gücünden yararlanılarak oluĢturulan, bilimsel bilginin daha iyi anlaĢılması için kullanılan kolaylaĢtırıcı araçlar oldukları ve gerçeğin birer kopyası olmadıkları vurgulanmıĢtır. Etkinlik bir ders saati olan 45 dakika içerisinde tamamlanmıĢtır.

Etkinliğin baĢlangıcında öğrencilere “Bilimsel modeller ne işe yarar?” sorusu sorularak, öğrencilerin bilimsel modeller hakkında varsa ön bilgileri belirlenmeye ve öğrencilerin konuya karĢı motive olarak düĢünmeye sevk edilmesi amaçlanmıĢtır. Öğrencilerden gelen yanıtlar sadece dinlenmiĢ ve cevapları yönlendirmemek için onaylanmamıĢtır. Bu noktada öğrencilerin tamamına yanıt vermeleri için süre verilmiĢtir. Fakat uygulama sırasında, bazı öğrenciler yanıt veren arkadaĢlarını sadece onaylamakla yetinmiĢlerdir. Cevaplardan bazıları Ģöyledir:

“Bizi bilgilendirmeye yarar.” (K3)

“O konu hakkında bizim bilgi almamızı, gerçeğe daha yakın olmamızı sağlar.”

(K1)

Kutupları bilinmeyen bir çubuk mıknatıs öğrencilere gösterildikten sonra üzerine bir cam levha koyup camın üzerine az miktarda demir tozu serpildi. Öğrencilere

“Gördüğünüz şekil nedir?” sorusu soruldu. Öğrencilerin her biri demir tozlarının

dağılımını gördüklerini söylemiĢlerdir. “Gördüğünüz şekli oluşturan nedir?” sorusuna ise mıknatısın manyetik alanından etkilenerek bu Ģekilde demir tozlarının dağıldığını belirttiler. Cevaplardan bazıları Ģöyledir:

“Demir tozları mıknatıs özelliği kazanmıştır.” (K1)

“Her yerde mıknatısın çekme gücü aynı değil. Uçlarda daha fazla.” (K1)

“Manyetik alanın demir tozlarını etkilediğini görüyoruz.” (K4)

Gerekli yerlerde öğrencilere sorular sorularak gözlemi ve bu olaya neden olan sebebi bulmaya yönlendirildi. Bu sırada öğrnciler ile Ģu diyalog gerçekleĢmiĢtir:

Öğretmen: “Manyetik alanı görüyor musun?”

Öğrenci: “Demir tozlarındaki kutuplanmayı görüyorum.” Öğretmen: “Bu kutuplanmanın nedeni nedir?”

Öğrenci: “Mıknatısın iki farklı kutbu vardır ve etrafındaki manyetik alanın farklı

şiddettedir.”

Öğrencilere görülen Ģekil ile bu Ģeklin nedeninin farklı türden açıklamalar olduğu belirtildi. Bunları nasıl adlandırdıklarını bilip bilmedikleri sorulduğunda ise yanıt alınamadı. Ön testin yanıtları da incelendiğinde öğrencilerin bilimin çıkarıma dayalı unsuru hakkında görüĢ bildirmedikleri ve bu konu hakkında yetersiz bilgiye sahip oldukları tespit edilmiĢtir. Bu nedenle cevaba ulaĢamadıklarından yaptıklarının bir gözlem ve bunun sonucunda, bunun nedenini açıklamanın ise bir çıkarım olduğu belirtildi. Daha sonra “Gözlem ve çıkarım aynı kavramlar mıdır?” sorusu sorularak farkı anlayıp anlamadıkları yoklanmaya çalıĢılmıĢtır.

“Gözlem ve çıkarım aynı değildir.” (K5)

“Önce gözlem yaptık daha sonra ise çıkarımda bulunduk, aynı değiller.” (K3) Öğrencilere boĢ birer adet kâğıt dağıtıldı ve gördükleri dağılımı kağıda basitçe çizmeleri istendi. Böylece öğrencilerin ayrıntıya girmeden bu doğa olayını basitleĢtirerek kâğıda aktarmaları sağlandı. Bu kağıtlar etkinliğin ilerleyen aĢamalarında kullanılmak üzere korundu.

Öğrencilerden cam üzerindeki dağılıma bakarak “Manyetik alan çizgilerinin

hangi kutuptan girip hangi kutba gittiğine dair bir gözleminiz var mı?” sorusunu

yanıtlaması istendi. Öğrencilerin her biri kutupları belli olmayan mıknatısa bakarak bunu bilemeyeceklerini ifade ettiler. Cevaplardan bazıları:

“Buradan gözlemleyemeyiz.” (K2)

“Her iki kutup da çeker, bu nedenle anlayamayız.” (K4)

Kutupları belli olmayan mıknatıs alınarak, kutupları üzerinde belirli olan çubuk mıknatıs yine camın üzerine yerleĢtirildi ve camın üzerindeki demir tozu miktarı arttırıldı. Öğrencilere tekrar “Manyetik alan çizgilerinin hangi kutuptan çıkıp hangi

kutba gittiğini gözlemleyebiliyor musunuz?” sorusu soruldu. Öğrenciler derste

öğrendikleri teorik bilgiye dayanarak manyetik alan çizgilerinin mıknatısın dıĢında N (kuzey)‟den S (güney)‟ye doğru olduğunu söylediler. Bunun üzerine “Demir tozları

üzerinde manyetik alan çizgilerinin yönünün N‟den S‟ye olduğunu nasıl biliyorsunuz? Bunu gösteren bir ok ya da olay var mı?” sorusu soruldu. Öğrenciler ilk anda yanıt

“Gözlemleyemediğiniz bir olay hakkında nasıl bu kadar emin oluyorsunuz?” sorusuna

öğrenciler Ģu cevaları vermiĢtir:

“Yasa olduğundan evrenselleşmiştir.” (K3)

“Teori de olabilir.” (K4)

“S‟den N‟ye olduğunu da söylesek bir şey değişmez ki! Sonuçta bir yönün

belirlenmesine ihtiyaç varmış.” (K3)

Bu aĢamada bilim insanlarının da demir tozlarının mıknatısın etkisi altındaki dağılımına bakarak aynı gözlemi yapıp, manyetik alan çizgilerinin yönü konusunda N‟den S‟ye doğru olduğu kabulünü yaptıkları açıklanmıĢtır.

Daha sonra cam parçası üzerindeki demir tozu miktarı azaltıldı ve demir tozlarının mıknatısın manyetik alanındaki dağılımı iĢaret edilerek, “Demir tozları arasında

boşluklar bulunmaktadır. Bu demir tozu bulunmayan yerlerde manyetik alan var mıdır?” sorusu soruldu. Öğrencinin verdiği cevaplar Ģöyledir:

“Boşluklarda manyetik alan yoktur.” (K2)

“Yoktur çünkü olan yerlerde (demir tozları) daha sık oluyorlar.” (K3)

“Bence manyetik alan vardır.” (K4)

“Bence de manyetik alan vardır ancak zayıftır ve gücü yetmiyor olabilir. Vardır ancak eşit değildir yoksa (demir tozlarının dağılımı) dümdüz olurdu.” (K1)

“Ancak manyetik alan olsa tamamen dağılırdı.” (K2)

“Bence yoktur. Bu nedenle de şekildeki gibi (cam parçasının üzerindeki demir tozları gibi) dağılmışlardır.” (K4)

Öğrenciler kendi aralarında bu konu üzerinde tartıĢmaya baĢlamıĢtır. Öğrenciler “var” ya da “yok” gibi kesin kararları alınana kadar beklenmiĢ ve tartıĢmayı yönlendirecek bir müdahalede bulunulmamıĢtır. Daha sonra öğrencilerden cam parçası üzerindeki demir tozu miktarının arttırılması istenmiĢtir. Öğrenciler merakla cam parçası üzerine demir tozunu serpmiĢ ve olayı gözlemlemiĢtir.

“Ama zaten çok koyarsak o boşluklar azalır.” (K3) “Demek ki manyetik alan varmış.” ( K2)

BoĢluklarda da manyetik alan olduğunu kavrayan öğrencilere “Peki neden

manyetik alanı gösteren model bu şekilde çizilmiştir?” sorusu soruldu. Öğrenilerden

kağıtlarına çizdikleri Ģekilleri incelemeleri istendi. Hepsi manyetik alanı çizgiler Ģeklinde gösterdiği ve çizgiler arasında boĢluk bıraktığı için: “Neden çizgiler arasını

boşluk bırakarak çizdiniz? Neden bir kalemle tamamını doldurarak çizmediniz? Bu şekilde ders kitaplarına aktarılabilinir miydi?” sorusu soruldu. Öğrenciler buna “Gösterimi kolaylaşsın diye” yanıtını vermiĢlerdir. Bunun üzerine bilimsel modellerin

gerçeğin birebir kopyası olmadığı ve bilim insanlarının bir doğa olayını açıklamak için kullandıkları yardımcı araçlar olduğu hakkında açıklamalar yapıldı.

Çizdikleri modellere bakarak, bu Ģeklin kaç boyutlu olduğu sorusu öğrencilere sorulmuĢtur. Öğrenciler kağıt düzlemine çizilen modelin iki boyutlu olduğunu belirtmiĢtir. Ġki boyuta çizilen modelin üçüncü boyutunun öğrenciler tarafından incelenmesi için mıknatıs masa üzerine dik olarak konulmuĢ ve üzerine yine aynı cam parçası yerleĢtirilmiĢtir. Üzerine bir miktar demir tozu serpilmiĢtir. Öğrenciler demir tozlarının sayfa düzlemine dik ve kendilerine doğru olan yönelimlerini görmüĢlerdir. “Mıknatıs etrafındaki manyetik alan çizgilerini gösteren modele baktığımızda iki

boyutlu olduğunu görüyoruz. O halde bu model yanlış mıdır?” sorusu üzerine öğreniler

Ģu cevapları vermiĢtir:

“Bilim adamları işleri daima kolaylaştırmışlardır. Mesela ben modele baktığımda az çok fikir sahibi olabiliyorum.” (K3)

“Tamamen yanlış değildir, en basit hali belirtilmiş. Aslında boşluklarda manyetik alan olmadığını anlıyordum, (model) o şekilde aktarıyor.” ( K1)

“Üç boyutlu nasıl çizilsin ki! Kabartma mı yapsınlar?” (K4)

Bunun üzerine tekrar bilimsel modellerin gerçeğin birer kopyası olmadıkları, bir doğa olayını aktarmak için basitleĢtirilmiĢ araçlar oldukları ancak bu gerçekleĢirken de doğa olayını anlatmakta eksik kalabileceği noktalar olabileceği açıklanmıĢtır. Son olarak öğrencilerden bu etkinlikten ne öğrendiklerini açıklayan yansıtıcı yazı yazmaları istenmiĢtir. Öğrencilerden modellerini çizdikleri kâğıtlar ve yansıtıcı yazılar toplanarak etkinlik sonlandırılmıĢtır. Öğrencilerin yansıtıcı yazılarında yazdıkları ise aĢağıdaki gibidir:

“Gözlem bir olay hakkında araştırma yapmaktır. Sonuç ise gözlemler bittiğinde vardığımız bilgilerdir. Bilimsel modeller gerçeğin birebir kopyası değildir. Çünkü 3 boyutlu olayları sayfa düzleminde gösteremeyiz. Yani bilimsel modeller gerçeğin basite indirgenmiş halidir. Bilimsel modeller insanı yanlış sonuçlara götürebilir. Ama iyi yanları da vardır. O konu hakkında fikir edinmemizi sağlar. Bu deneyde kutuplar verilmedikçe demir tozlarının hareketlerinden N ve S kutuplarını anlayamayacağımızı

öğrendik. Ayrıca manyetik alanın N‟den S‟ye doğru olduğunun da, işleri kolaylaştırmak için bilim adamlarının kabul ettiği yön olduğunu öğrendik.” (K1)

“Bilim insanı her zaman kolaya kaçar. Bilim insanlarının gerçekleri bize yansıtmadığını öğrendik. Bize gösterdikleri yani derste öğrendiklerimiz basitleştirilmiş hali ama deney ve gözlemlerle biz bunun gerçeğini öğrendik. Manyetik alan çizgileri arasındaki boşlukta manyetik alan olduğunu ve üç boyutlu olduğunu öğrendik. Manyetik alan çizgilerinin yönü N‟den S‟yedir. Bu bir kabuldür.” (K2)

“Gözlem: bir olay üzerinde belirli bir fikirlerin oluşması. Çıkarım: bu olaya fikirlerden oluşabilecek sonuçlardır. Bilimsel modeller gerçeği bize tam olarak yansıtmamaktadır. Bu modeller sadece bir kabuldür. Örneğin manyetik alan çizgilerinin N‟den S‟ye olması bir kabuldür. Bu S‟den N‟ye de olabilirdi. Bilimsel modellerde iki boyut varken gerçeğinde üç boyut var. Bunun sebebi ise bilimsel modeller daha basitleştirilmesidir. Gösterim kolay olsun diye böyle bir yola başvurmuşlardır. Burada çıkarmamız gereken; bilimsel modellerin bir kabul olduğu, gerçeği tam anlamıyla yansıtmadığıdır.” (K3)

“Yapılan deneyler sonucunda üç boyutlu olan deneylerin kağıt üzerinde iki boyutlu olduğunu vurguladık. Gözlem ve sonuç yaparak manyetik alan çizgileri arasında manyetik alan olup olmadığını öğrendik. Kutbu bilinmeyen bir mıknatıs üzerinde manyetik alanın bilinemeyeceğini öğrendik. Demir tozlarının mıknatıs üzerinde küçük bir hareketini gözlemledik. Manyetik alan çizgilerinin üç boyutlu olduğu gerçeğini biliyor ama iki boyutlu çizildiğini öğrendik.” (K4)

“Bu deneyde gözlemlediğim her verilen bulguların tam olarak doğru olmadığı. Manyetik çizgilerin uçlarda daha fazla görüldüğü, kurallara göre manyetik çizgilerin N‟den S‟ye olduğunu biliyorduk fakat bu deneyde gördüğümüz manyetik çizgilerin N‟den S‟ye veya S‟den N‟ye gidebileceğini gördüm. Ve aslında N‟den S‟ye denilmesinin bir kabul olduğu görülmüştür. Ve manyetik çizgiler arasında da çizgiler olduğunu öğrendim.” (K5)