Okul öncesi dönemde fen ve matematiği birbirinden ayırmak zordur. “Matematik ve fen iç içedir, matematik kavramlarıolan kıyaslama, sınıflandırma ve ölçme fen problemleri ile kullanıldığında buna İşlem Becerileri”denir (Charlesworth and Lind, 2003: 90). Bu matematik kavramları, fen alanındaki problemlerin çözümünde de kullanılmaktadır. Diğer fen becerileri (gözlem, iletişim, çıkarım yapma, hipotez, tanımlama, çeşitlilikleri kontrol etme) de fen ve matematikte problemlerin çözümü için ortak öneme sahiptir. Örneğin; öğretmen sınıfa farklımeyveler (bir kırmızıelma, iki muz, iki yeşil elma, iki portakal, iki greyfurt) getirir. Çocukların bu meyveleri yeterince incelemelerine fırsat verir. Ardından şekil, renk, sayı, tat, parça-bütün, ıslak-kuru vb. gibi özelliklerine göre sayma ve sınıflandırmalar yapmalarınısağlar. Daha sonra “Kaç
tip meyve var?”, “Kaçıyuvarlak?”, “Her birinin rengi nedir?” vb. sorulara cevap bulmak üzere gözlem sonuçlarıkaydedilir. Meyveler tadılabilir, ölçülebilir, sayarak paylaşılabilir. Böylece sayma, ölçme ve sınıflandırma becerileri kullanılmışolur. Örnekte görüldüğü gibi, matematik ve fen kavramlarıaynıaktivitede birlikte yer alabilmektedir. Yine, çocukların blok oyunları, su- kum oyunları, dramatik oyunları, yemek pişirme ve bahçede oynadığıoyunlar gibi günlük aktivitelerin tümünün içinde de fen ve matematik bir aradadır ve edinebilecek ortak becerileri içermektedir (Charlesworth and Lind, 2003: 90).
Son yıllarda, fen ve matematiğin müfredatta birleştirilmesi üzerine pek çok çalışma yapılmıştır ve bu çalışmalar halen devam etmektedir. Jacobs (1989), müfredat tasarım seçenekleri için disiplin temelliden paralel disiplinlere, çok disiplinliye ve disiplinlerarasıderslere, birleştirilmişgünlere ve tam bir programa giden bir süreç sunmuştur. Underhill (1995), Jacobs’ın sürecinde sunulan seçeneklerinden bazılarını yansıtan altıbakışaçısıgöstermiştir: Matematik ve fen ayrılmış; fen ve matematik arasında bir miktar üst üste binen kısımlar kalmış; matematik ve fen aynı; matematik fenin altında; fen matematiğin altında, matematik ve fen arasında büyük bir kesişme var. Lonning ve DeFranco (1997), fen ve matematiğin birleştirilmesi için, bağımsız matematikten başlayıp matematik odaklı, dengeli matematik ve fen, fen odaklıve bağımsız fene kadar bir çerçevede kıyaslanabilir bir süreç geliştirmiştir. Huntley (1998), her iki ucunda ayrımatematik ve fen öğretimi, merkezin ise birleşme sunduğu bir matematik / fen sürekliliği ileri sürmüştür (Akt:Czerniak vd., 1999:423).
Brooks ve Brooks (1993) çocukların fikirler arasında bağlantılar gördüklerinde önceki bilgileri ile yeni tecrübeleri arasında bağlantıkurduklarında daha derin bir kavrayışın yapılandığını, Cohen (1995) insanların bilgiyi parçalıbilgi bölümleri ve kısımlarından çok desenler ve bağlantılar yoluyla işlediğini öne sürmektedir (Akt:Czerniak vd., 1999:423).
Fen ve matematiğin birleştirilmesini destekleyen pek çok kuruluşbulunmaktadır. Bunlar, (NAEYC) National Association for the Education of Young Children -Küçük Çocukların Eğitimi Ulusal Derneği, (NCTE) National Council of Teachers of English- İngilizce Öğretmenleri Ulusal Konseyi, (NCTM) National Council of Teachers of Matematics- Matematik Öğretmenleri Ulusal Konseyi, (NSTA) National Science
Teachers Association- Fen Bilimi Öğretmenleri Ulusal Birliği, (NCSS) National Council for the Social Studies-Sosyal Araştırmalar Ulusal Konseyidir (Czerniak vd., 1999:421).
Fen ve matematiğin birleştirilmesi ile ilgili olarak pek çok proje geliştirilmiştir. Bu projelerden bazılarıMinnesota Mathematics and Science Project (1970), Lawrance Hall Of Science (1984) Great Explorations in Math and Science Project (GEMS), Fresno Pasific College’s Activities That Integrate Mathematics and Science (AIMS) Educational Foundation (1986,1987), Chicago University Teaching Integrated Mathematics and Science Project (TIMS)(1995)’dir (Czerniak vd., 1999:424). Bu projeler fen ve matematiği bilimsel süreçleri kullanarak birleştiren projelerdir. Fende de matematikte de bilimsel süreçler kullanılmaktadır.
AIMS fen ve matematiği zihinsel süreçleri dikkate alarak birleştiren çocuk merkezli bir programdır. AIMS Education Foundation; Collaborative Science Education Research Project (CSERP), The National Center for Science Teaching and Learning (NCSTL), The Ohio State University işbirliğiyle oluşturulmuş; U.S. Department of Education (A.B.D. Eğitim Departmanı), Office of Educational Research and Improvement tarafından desteklenmiştir. California’daki 40 şehirden dikkatle seçilen 80 öğretmen matematik ve bilim eğitimini için, araştırma, tasarlama, sınıf deneme ve kapsamlıbir şekilde matematik/bilim müfredatıhazırlama konusunda ortak çalışmalar yapmışlardır. Amaçlarıgerçek dünya deneyimleriyle uygulamalıöğrenim sağlama, yaratıcılığıteşvik etme, farklıdüşüncelerle tartışma sağlama ve uygulama için fırsatlar yaratmaktır.
AIMS programı(K–9 Sınıfları) dört önemli hedefi temel alır:
1. Çocukların matematik ve fen kavramlarınıanlama, bu iki disipline karşı pozitif tavır geliştirirken ileriye taşımak.
2. Matematik ve fende mesleki gelişimini sağlayarak öğretmenlerin kendi bölgelerinde lider olmalarınısağlamak.
3. Sınıf öğretmenlerini, matematik ve feni öğretirken kullandıklarıyolu uygulamalı, çocuk merkezli düşünme ve anlamayı destekleyen yaklaşımla değiştirme konusunda desteklemek.
4. NCTM Standartlarıve Project 2061’in önerilerine uygun olarak matematik ve fen müfredatıdeneyimini sağlamak (Berlin ve Hilen, 1994:284).
TIMS (Chicago University Teaching Integrated Mathematics and Science Project ) ise; 1995 yılında Wagneich (matematikçi), Goldber (Fizikçi), Bieler ve Kelso tarafından fen ve matematiği İlköğretim düzeyinde geliştirmek amacıyla geliştirilmişbir K–8 programıdır. Program fen ve matematiğin somut deneyimlerle ve uygulamalarla öğrenilebileceğini savunmaktadır (Isaacs vd. , 1997:179).
Czerniak ve arkadaşlarının (1999), fen ve matematiğin birleştirilmesi üzerine yaptıklarıliteratür incelemesinde, fen ve matematiğin birleştirilmesi ile ilgili pek çok çalışma olduğu ve pek çok profesyonelin bu konuda fikir birliğine vardıklarıancak fen ve matematiğin içerik standartlarının farklıolduğu, öğretmenlerin fen ve matematiği birleştirme konusundaki bilgilerinin yetersiz olduğu, içerik alanlarının birleştirilmesine yönelik daha fazla çalışma yapılmasıgerektiği sonucuna varılmıştır.
1.3.4. Okul Öncesi Eğitimde Fen ve Matematik Eğitimi İçin Ortam
Hazırlama ve Materyal Seçimi
Fen ve matematik kavramlarınıkazandırma sürecinde çocukların zengin uyarıcı materyallerle özgürce deneyimler yaşayabilecekleri, oynayıp, keşifler ve araştırmalar yapabilecelecekleri, bireysel ya da grup halinde çalışılabilecekleri alanların olduğu ortamlar sunulmalıdır. Fen ve matematik çalışmalarında okulda sağlanacak böyle bir ortamın yanısıra okul dışındaki pek çok alanda (doğa, market, pastane, fabrika vb.) öğrenme ortamıolarak kullanılabilmektedir.
Fen ve matematik çalışmalarıyla ilgili olarak okul içindeki birçok alan öğrenme ortamıolarak kullanılabilmekle birlikte bu çalışmalarda okul öncesi sınıf ortamında bulunmasıgereken en önemli alanlardan biri fen ve matematik köşesidir. Fen ve matematik köşesi sınıfın sakin, güneşalan bir bölümünde ve çocukların ilgisini çekebilecek şekilde düzenlenmiş olmasıgereklidir. Bu köşeye gelen çocuklar başarısızlık endişesi yaşamadan deneyler, gözlemler yapabilmeli ve sonuçları
arkadaşlarıyla tartışabilmelidirler (Alisinanoğlu vd. , 2007:28). Malzemelerin çocukları düşünmeye teşvik edici, yaratıcılıklarınıharekete geçiren, günlük yaşamlarında karşılarına çıkabilecek, kullanımıkolay, çocuklara zarar vermeyecek yapıda ve sınıfta bulunan çocuklara yetecek sayıda olmasıönemlidir (Şahin,1998:5; Arıve Çelebi Öncü, 2005:21). Fen ve matematik köşesinde; büyüteçler, çeşitli canlıbitkiler, mümkünse tavşan, kuş, tavuk vb. evcil hayvanlar, akvaryum, kurutulmuşbitki ve böcekler, bitki tohum ve çekirdekleri, ölçme kapları, bilimsel içerikli kitap ve ansiklopediler, bitki, hayvan ve doğa resimleri, plastik kap, bardak ve tabaklar, plastik kavanozlar, mercekler, mikroskop, dünya, termometre, mıknatıslar, fener, çeşitli boylarda ve farklı malzemelerden yapılmışkaşıklar, damlalık, doğada bulunabilecek her tür malzemeler (tüyler, taşlar, toprak, yaprak, deniz ve ağaç kabuklarıvb.), ayna, etiketler ve çıkartmalar, alüminyum folyo, plastik torba ve kağıt torba, toz boya, kil veya plasterin, abaküs, 1–10 ya da 1–20 arasısayıkartları- sayıgrafikleri, kartondan kesilmişrakamlar, renk skalaları, renk, boyut, şekil, mekanda konum vb. gibi kavram panoları, sıralama ve serileme panoları, loto, domino, bingo oyunları, legolar, çeşitli yapıve büyüklükte boncuklar, düğmeler, doku panoları, farklıülkelere ait paralar, ölçme kapları, terazi ve ağırlıklar, baskül, mezura ve şerit metre, cetvel, pergel, mandal, ataç vb. malzemeler, ip, kürdanlar, kurdele, rafya (ölçüm için), çeşitli ölçülerde koli ya da karton kutular vb. bulundurulmalıdır (Arıve Çelebi Öncü, 2005:21;Jackman,2005:133). Fen ve matematik köşesinin bu şekilde donanımlıolmasıyla, çocukların zihinsel ve fiziksel gelişim becerileri artacak, aynızamanda yaratıcılıklarıharekete geçecek alternatif yaklaşımlarla sorun çözme becerileri gelişebilecektir (Adak, 2006:12; Arıve Çelebi Öncü, 2005:21,Şahin,1998:8–9).
Elkind (1998) okul öncesi yaşlarda çocukların sınırsız bir merak, hayal gücü ve cesarete sahip olduklarınıbelirtmiştir (s.9). Etkili bir fen ve matematik öğretiminde çocuklara zengin deneyimler yaşayabilecekleri ortamlar hazırlanmalıve doğal merak duygularıtemel alınarak çocuk odaklıbir yaklaşım izlenmelidir. Bu nedenle, önceden planlanmışaktiviteler/deneyler çocuğun motivasyonunu ve ilgisini çekecek şekilde olmalıdır. Çocuklar bireysel veya grup halinde konuyla ilgili problemleri etkin bir biçimde çözmeye yönlendirilmelidir. Öğretmenler, meslektaşlarıyla, toplum kuruluşlarıyla ve ebeveynlerle ortak çalışmalar yapmalıdır. Ancak bu şekilde oluşturulacak nitelikli programlarla, çocuklara etraflarındaki dünyayıtanıma, eleştirel
analiz yapma ve kendi seçimlerine karar verme fırsatlarıverilebilir (Rakow ve Bell, 1998:167).