Fen sınıflarında bilimsel tartışma etkinlikleri

Eğitimdeki son araştırmalarda öğrencilerin ilgi, isteklendirme ve anlamalarını artırma bakımından etkileşimli tartışmanın önemi tanımlanmaktadır. Chinn ve Anderson etkileşimli tartışmayı şöyle tanımlar (Aktaran: Niaz ve diğ., 2002).

“…tartışmada farklı durumlar için kanıt ve nedenleri katılımcılar sunar. Bu tartışmalar genellikle formal tartışma yerine bir konuşma yapısında nadiren düşman ve kavgacı olur. Öğrenciler genellikle birbirlerine saygılı davranır ve onların tartışması ortak bir neden kanıt araştırmasını sunar bazen kendi düşüncelerinin değişimine yol açar”

Bilimsel tartışmanın öğrenci-öğrenci etkileşimine izin veren ve cesaretlendiren bir çerçevede geliştiğini ortaya koyan çok sayıda araştırma vardır. Örneğin “bir konu

hakkında sorgulamanın kalitesini konu üzerinde düşünmenin artırdığı” hipotezinin test edilmesinde, eşler arasındaki karşılıklı etkileşimin, tartışmacı düşünmenin kalitesini hem yetişkinlerde, hem de gençlerde anlamlı bir şekilde artırdığı bulunmuştur (Kuhn ve diğ.,1997 ; Aktaran: Duschl ve Osborne, 2002).

Fen sınıflarında bilimsel tartışmayı desteklemek için;

• öğrenciler olayın çoğul tanımlarıyla ve çoklu bakış açılarını desteklemek için kanıtla uğraştırılmalı,

• _{öğrenme ortamı diyalojik konuşmaları desteklemeli,}

• _{gruplara verilen görev ve etkinlikler öğrenciler arasında konuşmaları artırmak için} işbirliği gerektirmeli,

• öğrencilere merkez kavramları ve altındaki prensipleri anlamak için yeterli zaman verilmeli,

• _{öğretmen veya öğrenme ortamı öğrenci-öğrenci konuşmalarını sınırlamadan ve} öğretmen-öğrenci etkileşiminin zorluğunu kolaylaştırmalıdır (Clark ve Simpson, 2007).

Fen sınıflarında işbirlikli diyaloglar öğrenmeyi desteklemek için kullanılabilir. İşbirlikli tartışmada öğrenciler aynı konuda bir odağı paylaşırlar ve diğerlerinin bilgisinin değeri hakkında görüşürler. Çatışma, rahatsız etme veya ilişkisiz bilginin anlaşmaya ulaşana kadar eleştirel olarak kontrol edilmesi gerekir. İşbirlikli öğrenmede öğrencilerin diğerinin bilgisini eleştirel olarak değerlendirmesi

gerekir. Farklı bakış açıları, kontrol ediciler, meydan okuyucular ve karşıtlar olarak tanımlanan eleştirel argumanların kullanımı ile incelenmeli ve tartışılmalıdır. İşbirlikli diyalogların yararları şunlardır:

• İşbirlikli diyaloglar bilgi paylaşım ve yeniden anlayış düzenlenmesine yardım eder. • Birbirinin tecrübeleri ve bilgilerinden öğrenmesine yardım ederek eleştirel

düşünmeye anlamlı pozitif etki yapar.

• Grup tartışmaları öz yeterliğin artmasına katkıda bulunur.

• Öğrenenlerin güven kazandıkları, performanslarını geliştirdikleri yapılan çalışmaların bulgularındandır.

Akran etkileşimi bilişsel gelişim ve öz yeterlilik gelişimi için yapılandırılabilir. Özetleme ve soru yapılandırması, bu soruların test edilmesi üst bilişsel ve eleştirel düşünme becerilerini etkinleştirebilir (Lee ve Ertemer, 2006).

İşbirlikli sorgulama tartışmaları ile öğrencilerin birlikte düşünme ve konuşmalarına imkân sağlanarak bir forum oluşturulması, fen öğreniminde daha başarılı sonuçlar vermektedir. Öğrencilerden biri konuşurken, diğerleri dinler ve düşünür. Tartışmanın başlangıcında öğrenciler en az bir nedenle bir sonuç oluşturarak bir argumana katılır ve onu yapılandırırlar. Konuşmaların devamında nedenlerin sayısının artması, niteleyiciler ve çürütmelerle tartışma karmaşık bir hal alır. Bu durumlarda hikayelerden yararlanarak küçük grup tartışmalarına geçilebilir. Bu grupların oluşumunda sakin, konuşkan ve okuma becerisi farklı olan öğrencilerin gruplara eşit olarak dağıtılmasına özen gösterilmelidir. Küçük grup tartışmaları, okunan metinlerin daha iyi anlaşılması ve öğrencilerin sorgulama becerilerinin gelişmesine yardımcı olur (Waggoner ve diğ., 1995; Aktaran: Clark ve diğ., 2003). Küçük grup tartışmaları öğrencilerin öğretime aktif olarak katılımını sağlar. Bununla birlikte grup üyelerinin problem çözmelerinde de yol göstericidir (Ikpeze, 2007).

Küçük gruplarla tartışma genellikle yedi kademelidir (Clark ve diğ., 2003): 1. Konuyla ilgili hikâye okunduktan sonra gruplar oluşturulur.

2. Öğretmen, hikâyedeki bir karakter tarafından ortaya konulan ikilemle ilgili bir merkezi soru oluşturur.

3. Öğrenciler bu soru karşısında tavırlarını serbestçe açıklarlar.

4. Hikâye ve günlük yaşamlarından gerekçe ve destekleyicilerini belirler ve düşüncelerini genişletirler.

6. Tartışmanın sonunda her öğrencinin fikrini belirlemek için bir tespit (oylama gibi) yapılır. 7. Sonunda, öğretmen ve öğrenciler tartışmayı gözden geçirir ve gelecekteki tartışmalarının

daha verimli olması için neler yapılması ve nelere dikkat edilmesi gerektiğini belirlerler. Grup tartışmalarında, bazı grup üyelerinin çalışmalara katılmaması, kızlar ve erkekler arasında kutuplaşma olması, bazılarının grup içindeki rollerini kabullenmemeleri ve bazılarının liderlik sergilemeleri gibi bazı problemler ortaya çıkabilir (Clark ve Sampson, 2007). Grup içi konuşmalar, farklı bakış açılarını kabul ederek ve birlikte anlam vererek fikirlerin değişmesine yardım edebilir. Buna rağmen bazı öğrenciler konuşmanın birlikte düşünme aracı olduğunun farkına varmayabilir (Dawes, 2004). Fen sınıflarında yapılan işbirlikli sorgulama tartışmalarının fikir ve karşı fikir oluşturmalarında ve kavramsal, içerik ve sosyal faktör etkileşiminin kavranmasında büyük yararı vardır (Alexopolui ve Driver, 1996; Zeidler 1997; Chinn ve Brewer, 1998 Aktaran: Albe, 2007). Grup özelliklerine, şartlara veya sürece bağlı olarak bireylerin öğrenmesi ve sosyal gelişimine de yardımcı olabilir (Ikpeze, 2007).

Küçük gruplarla çalışırken çeşitli teknikler kullanılabilir (Osborne ve diğ, 2004.b, Aktaran: Yeşiloğlu, 2007):

Çift konuşması; kalabalık sınıflarda bile kolayca uygulanabilir. Her öğrencinin katılımını desteklemek ve özellikle verilen sürelere uyulduğunda idealdir. Yeni bir konuya geçilirken öğrencilerin önceki derste öğrendiklerini hatırlamaları, sorular üretmeleri, bir kompozisyonu planlamak için birlikte çalışmaları, bir arguman oluşturmaları veya verileri yorumlamaları için kullanılabilir.

Çiftlerden dörtlere çalışmasında öğrenciler çiftler halinde birlikte çalışırlar. Sonra her çift düşüncelerini açıklamak ve karşılaştırmak için başka bir çiftle birleşir.

Dinleme üçlüleri tekniğinde öğrenciler üç kişilik gruplar içinde çalışırlar. Gruptaki bir öğrenci konuşmacı, bir öğrenci soru sorucu ve bir öğrenci yazıcı rolü alır. Konuşmacı bir şeyleri açıklar, bir arguman oluşturur veya bir görüşü ifade eder. Soru sorucu konuşmacının düşüncelerini sorgular ve aydınlatma ister. Yazıcı notlar alır ve konuşmanın sonunda bir rapor verir. Bir dahaki sefere roller değiştirilir.

Elçiler gönderme, gruplar ödevi yaptıktan sonra, her gruptan bir kişi ‘elçi’ olarak seçilir. Elçi yeni bir gruba gider ve kendi grubunun düşüncelerini açıklar, özetler ve yeni grubun ne düşündüğünü, neye karar verdiğini, ne başardığını öğrenir. Elçi daha sonra kendi grubuna döner ve geri dönüt verir. Elçiler tekniği, kolayca sıkıcı ve basmakalıp hale gelebilen her gruptan ‘geri dönüt’ alma uygulamasına etkili bir alternatiftir. Ayrıca, elçinin dilini etkin bir şekilde kullanmasını ve aktif bir dinleyici olmasını teşvik eder.

Rol oynama tekniğinde, her grup üyesinin rol alması ve başka birini görmesi zorunludur. İyi bir rol oynama bireyler başka birinin dünyayı nasıl görebileceğini başarılı bir şekilde düşündüklerinde başarılır. Minimum olarak, iyi brifing kartları ve açık bir sonuç gerektirir. İyi yapıldığında, iyi kalitede arguman oluşturur ve farklı perspektiflerin fark edilmesini sağlar.

Öğrencilerin tek doğru çözüme inanmaları, argumanları mukayese ve genelleştirmelerinde güçlük çekmeleri, güçlü ilişkileri kavrayamamaları ve eleştirilmelerinin utangaçlığa yol açması tartışmaya katılmalarına engel olabilir. Bu engelleri ortadan kaldırma konusunda öğretmen eğitimli olmalıdır. Soru sorma stratejileri kullanma veya arguman oluşturma gibi durumlarda elektronik tartışma ortamları ve yapılandırılmış ortamlar kullanılabilir (Albe, 2007). Küçük grup tartışmalarında elektronik ortamın kullanımı, gruptaki amaç ve etkileşim paylaşımını, eşit katılımı, grubun sürdürülmesi, grup performansının geribildirimini ve üyelerin sosyal beceriler kazanmasını kolaylaştırır (Ikepeze, 2007).

Veerman ve diğerleri (2000), akran öğreticiler yardımıyla bilgisayar ortamında öğrencilerin konuşmalarının tartışma ve odaklanma bakımından yapılandırmacı etkinliklerin üretimine ve öğrenmeye etkisini incelemiştir. Yapıcı yardımcı öğretici (deney grubunda) arguman oluşturmada ve yansıtıcı yardımcı öğretici (kontrol grubunda) ise argumanı doğrulama ve eleştirel değerlendirmede yardımcı olmuştur. Bilgisayar ortamındaki tartışmalar şematik olarak yürütülmüş, kaydedilmiş ve kodlanarak değerlendirilmiştir. Tartışmalar dört basamakta incelenmiştir: Öğrenciler sayfaya kendileri girmiş ve düzenlemiş (isim, tarih, zaman dilimi), ödevi nasıl yapacaklarını planlamış, konuyla ilgili tartışmalarla uğraşmış, tartışmayı nasıl sonlandıracaklarını çalışmışlardır. Kavramsal bilgi kullanımı ve kavramların anlamını geliştirme konularında altı diyalog şekli tespit edilmiştir: bildirimler, kontroller, meydan okumalar, karşıtlar, kabuller ve sonuçlar. Araştırmada etkinlik üretimi ile tartışma ve kavramsal algılama arasında anlamlı ilişki bulunmamış, fakat kavram kullanımı arasında anlamlı bir ilişki olduğu görülmüştür. Tartışmacı, kavramların anlamına odaklandığında bilgi değişimini gerçekleşmiş ve yapılandırmayı destekleyen etkinlik üretebilmiştir. Yardımcı öğreticinin görevine rağmen kontrol grubu daha az etkinlik üretmiştir. Anlamlı öğrenmeyi desteklemek adına yansıtıcı öğreticiler öğrencinin bilgiyi kontrol etmesi bakımından yararlı olmuştur.

Albe (2007), cep telefonlarının insan sağlığı için tehlikeli olup olmadığı ile ilgili 11.sınıf öğrencileriyle yaptığı çalışmada, akademik olarak heterojen iki grup

oluşturmuş ve hayvanlar üzerinde yapılan deney verilerini içeren yedi senaryo üzerinden öğrencilerin tartışmalarını sağlamıştır. Çalışma sonucunda öğrencilerin tartışmak için bilimsel kanıtlar aradıkları, bilimi doğrulanmış olgular veya kesinlikler sağlama olarak gördükleri, tartışma süresince fikir ve karşı fikirler üretebildikleri, grup içindeki sosyal rollerinin tartışmaya şekil verdiğini görmüştür. Grup tartışmasının analizi kabul, işbirlikli tartışma ve aykırı karşılama olmak üzere üç grupta yapılmıştır. Bir öğrencinin önerdiği argumanı diğerlerinin tartışmalarla yapılandırdığı ve desteklerini oluşturduğu; karşıt görüşlerin açıklanması, birinin açıklamasını kabul etmesi veya iddiaları desteklemek için ilave açıklamalar geliştirmesi onları işbirlikli tartışmaya yöneltmişir. Ayrıca öğrencilerin grup içindeki sosyal rollerinin tartışmanın sonuçlanmasında yol gösterici olduğu ve lider konumundaki öğrencinin otoriter açıklamasının tartışmayı sonlandırdığı görülmüştür.

Bilimsel tartışmanın başlangıçta, öğrencilerden birinin lider ve diğerinin yardımcı rolü üstlendiği iki öğrenci arasında olmasının yararlı olduğu tespit edilmiştir (Jiménez-Aleixandra ve diğ., 2000). Öğrenciler bireysel olarak kendilerinin ortaya attıkları bir durumun tartışılmasından hoşlanmamakta, fakat yarışan durumlarda tartışmaya daha kolay katılabilmektedirler (Alexopolui ve Driver, 1996). Verilerden teori ve modellerin oluşturulmasında, önce ikili, sonra küçük grup ve daha sonra sınıf içi tartışmaların, işbirlikli öğrenme ilkelerine dayanan yönergelere göre uygulanması durumlarında, fen sınıflarında öğrenci başarılarının arttığı görülmüştür (Herrenkohl ve Guerra, 1998; Herrenkohl ve diğ., 1999). Bu yönergelerde tahmin (hangi varsayımda bulunmuştunuz?), teori (neden böyle düşünüyorsunuz?), sonuç (bunu nasıl elde ettiniz?) ve bulguları anlatma (bulgularınız teorinizi doğruladı mı?) sorularına yer verilmesi, öğrencilerin hiyerarşik bir düzen içinde tartışmayı yürütmelerini sağlamaktadır.

Öğrencilerin bir konuyu tartışmaları, onların öğrenim düzeylerine bağlıdır (Troy ve Samantha, 2006). Gen tedavisinin Huntington hastalığının tedavisinde kullanılıp kullanılamayacağının tartışıldığı bir çalışmada, 15’er kişilik üç grup oluşturulmuş ve tartışmalar beşli rubrikle değerlendirilmiştir. Rubrik, muhakeme yok (0), muhakeme var ancak sebep bulma yok (1), basit nedenlerle muhakeme ediyor

(2), ayrıntılı nedenlerle muhakeme ediyor (3), ayrıntılı nedenlerle ve karşı fikirle muhakeme var (4) şeklinde düzenlenmiştir. Çalışma sonucunda lise ile genetik konusunda pek bilgisi olmayan kolej öğrencilerinin tartışmaları arasında anlamlı bir fark ortaya çıkmamıştır. Öğrencilerin bilimsel kavramalarının düzeyi ile konuyu muhakeme etme ve tartışma düzeyleri arasında bir ilişki olduğu belirlenmiştir.

2. 3. Bilimin Doğası 2.3.1. Genel

Bilim, bilgi bütünü, bir yöntem veya süreç, bilmenin veya gerçeği oluşturmanın bir yolu olarak üç açıdan tanımlanabilir. Bilgi bütünü, çoğu insanın bilim kelimesini duyduğunda ilk aklına gelecek olan kanunlar, teoriler, kavramlar ve ilkeler gibi kısımlardır. Tüm bilim dalları bir bilgi bütününe sahiptir. Bilim insanları özellikle doğrudan göremedikleri şeyler hakkında kuramsal olarak düşünür ve çıkarımlarda bulunurlar. Bu gerekli çıkarımlar ve akıl yürütmeler, bilimsel bilgiye bazı özellikler kazandırır. Bilimin doğası olarak adlandırılan bu özellikler aşağıdaki gibi özetlenebilir (Lederman ve diğ., 2003a;b):

• Bilimsel bilgi kısmen insanoğlunun yaratıcılığının ve hayal etme gücünün bir ürünüdür.

• Bilimsel bilgi değişken yapıdadır.

• Bilimsel bilgi kısmen insanoğlunun öznelliğinin bir işlevidir. • Bilimsel bilgi gözlemlerin ve çıkarımların bir birleşimidir.

Bilimin doğasının tanımlanması konusunda ortak bir görüş yoktur. Genel kabul gören görüş; bilimsel bilginin değişmeye maruz, deneysel temellere dayalı ve öznel bir yapıya sahip olduğu, insanoğlunun akıl yürütme, yaratıcılık ve hayal etme gücünü içerdiği, sosyal ve kültürel öğeleri barındırdığıdır (Schwartz ve Lederman, 2002). Ayrıca diğer farklı iki tema da gözlemler ve çıkarımlar arasındaki farklılık, bilimsel teori ve kanunların fonksiyonları ve aralarındaki ilişkilerdir (Lederman ve Zeidler, 1987; Rubba ve Andersen, 1978).

Bilimin doğası, bilim epistemolojisi; veya bilim, bilmenin bir yolu, bilimsel bilgiye dayalı varsayım ve değerlerin incelenmesi olarak da bilinir. Bu

sınırlandırılmamış değerler ve varsayımlar, kesin olmama, yaratıcılık ve öznellik içerir (AAAS, 1989; NRC, 1996; NSTA, 1982; Lederman, 1992). Bilimsel bilgi yeniden düzeltilebilir ve deneye dayalıdır; gelişimi bilişsel süreçlere ve sosyal etkileşime bağlıdır (Thagard, 1994). McComas ve meslektaşları (1998) bilimin doğasını şöyle tanımlamaktadır;

“…. bilim tarihi, sosyoloji ve felsefesini içeren, bilim nedir, nasıl çalışır, bilim adamları sosyal bir grup olarak nasıl çalışır, toplum bilimsel davranışlara nasıl yönlendirir ve tepki verir sorularının tanımı gibi bilişsel bilimlerdeki araştırmaları birleştiren sosyal çalışmaların karıştığı verimli bir hibrit alanıdır” (s 4).

Fen eğitimi sadece bilimi; teori, kanun ve olguları değil, bilimsel bilginin gelişimini kültürel ve sosyal olarak farklı görüşler arasında nasıl yapılandığını da öğretmelidir (Irez, 2006). Geleneksel fen eğitiminde bilimsel olguların birikimine odaklanılır ve çok nadir olarak bilimsel bilginin gelişiminin doğası dikkate alınır.

Fen eğitimcileri için bilimin doğasıyla ilgili ortak ve önemli bir düşünce, bilimin doğasıyla ilgili özelliklerin fen eğitimi içerisine dahil edilmesi gerektiğidir. Okullarda fen bilimlerinin olgusal öğretimi yerine bilimsel okur yazarlığın geliştirilmesinin esas alınması daha yararlıdır (Driver ve diğ. 1996; McComas ve Olson, 1998; Osborne, ve diğ., 2003; Smith ve diğ.,1997). Bilimin doğası fen okur- yazarlığının başlıca bileşenidir. Bilimin doğası; bilim nedir, ne rol oynar ve bilim adamı kimdir görevi nedir, bilimsel olay, gözlem, olgu, yasa, kanun ve bilimsel yöntem nedir ve bilim nasıl yapılır sorularının cevaplarını anlamayı içerir (Taşar, 2003). Öğrencilerin öğrenmesi ve bilimde yetenekli olması için bu içeriği kavraması gerekir.

Bilimsel araştırmalar, ilköğretim öğrencilerinin bilimsel bakış açılarında olgusal yaklaşımın baskın ve bilimin doğası hakkındaki bilgilerinin ise karmaşık olduğunu göstermektedir (Smith ve diğ., 2000). Eğitim araştırmaları ilköğretim öğrencilerinin çoğunlukla gerçekçi bilim görüşüne sahip olduklarını fakat bilimin doğasını anlamakta yetersiz kaldıklarını belirtmiştir.

Driver (1996) bilimin doğasının neden öğretilmesi gerektiğini 5 düşünce ile açıklamıştır.

Yararcı Düşünce: İnsanların feni ve günlük hayatlarında karşılaştıkları olayları anlamaları, teknolojik nesneleri kullanabilmeleri için bilimin doğası anlamak gereklidir (Driver, 1996). Bu düşünce bilime yaklaşımı ve sorgulama yöntemi ile bilimin doğasını tanımlamayı bir süreç olarak alır. Fen eğitiminin temeli çocuklara bilimin yöntemlerine ve sorgulamaya girişlerini sağlamak, sorgulama yöntemi olarak bilimi öğretmek ve hem bilimsel hem de bilimsel olmayan kapsamda kullanmalarını sağlamaktır.

Demoktarik Düşünce: İnsanların sosyo-bilimsel sorunları anlamaları ve karar verme sürecine katılmaları için de bilimin doğasını öğrenmeleri gereklidir. Sosyo bilimsel konular sadece bilimi bilmeyi değil, aynı zamanda bilimi ve bilimsel bilginin doğasını anlamayı gerektirir

Kültürel Düşünce: Bilimin doğasını anlama çağdaş kültürün bir elemanı olarak feni değerlendirmek için gereklidir. Halk, bilimsel girişimleri kabullenme ve amaçlarını paylaşma ve anlamak ister. Toplumun kaynakları nasıl kullandığını anlamak kültürel anlaşmanın önemli bir unsurudur.

Ahlaki Düşünce: Bilimin doğasını öğrenme, ahlaki değerleri şekillendiren bilim toplumunun standartlarını geliştirmeye yardımcı olabilir.

Bilimi Öğrenme Düşüncesi: Bilimin doğasını anlama bilimin içeriğini öğrenmeyi, doğal dünyayı anlamayı, genellemeler ve teorik sonuçlardan çok verilerin kontrol edilebilmesini sağlar.

Driver (1996), bu düşüncelerine, fen öğreniminde kanıt ve açıklamalar arasındaki ilişkiler ile öğrencilerin kendi kavramalarıyla bilimin tarihsel geçmişinde bilim adamlarının kavramalarının benzerliğinin algılanması için bilimin doğanısının öğrenilmesi gerektiğini eklemektedir. Öğrencilerin kanıtları değerlendirmeleri onların teorilerine bağlıdır ve bilimsel sorgulama, bilimsel yöntemi anlama ve bilimsel süreç becerilerinin gelişmesine yardımcı olur.