Teori, Kanun ve Hipotez

Teoriler, yasalar ve hipotezler birbiriyle ilişkili olduğu kadar birbirinden oldukça farklı olan bilimsel bilgi türleridir. Hipotezler bir duruma ilişkin önerilen ve test edilmeyi bekleyen geçici fikirlerdir. Teoriler içerisinde gerçekler, çıkarımlar, bilimsel öngörüler ve test edilmiş hipotezler bulunduran, doğanın ya da fiziksel evrenin belirli

yönlerini açıklama gücüne sahip, iyi kurgulanmış içsel olarak tutarlı açıklamalar sistemidir (NRC, 1996; Khalick, 2006). Örneğin Hücre Teorisi içerisinde hücreye dair gerçekleri, verilerden oluşturulmuş çıkarımları, test edilmiş hipotezleri barındıran bir açıklamalar sistemidir. Kuramlar yeni bilimsel araştırmalar için sorular üretme ve ön görüler geliştirebilme potansiyeline sahiptir. Bilimsel bilginin her türü gibi gelişime ve değişime açık kapsamlı önermelerdir (Taşkın, Çobanoğlu, Apaydın, Yılmaz, Şahin, 2007). Yasalar ise gözlenebilir olgular arasındaki ilişkilere dair tanımlamalardır (Lederman, 2006). Yasalar doğal dünyaya ait olguların, belirli koşullar altındaki çalışma düzenliliği hakkında bilgi vermektedir (Taşkın v.d., 2007). Mendel’in benzerlik yasası ikisinin de saf olması koşulu ile birleşen iki farklı dölden oluşacak bireylerin %100 melez ve birbirlerinin aynı olacağını söyleyen bir genellemedir. Başka bir örnek olarak Boyle Yasası gazların basınç ve hacmi arasındaki ilişkiyi ve belirli koşullar altında çalışma prensibini açıklamaktadır.

Yasalar gözlenebilir olgular arasındaki ilişkileri tanımlarken teoriler gözlenebilir olgulara dair oluşturulan çıkarımsal açıklamalardır (Lederman, 2006). Kinetik moleküler teori Boyle Kanunu’nun gözleyip tanımladıklarına bir açıklama getirmektedir. Ayrıca bilimsel modeller, bilimde teori ve çıkarımın en güzel örnekleridir.

Görüldüğü üzere yasa ve teori arasında herhangi hiyerarşik bir ilişki bulunmamaktadır. Daha sağlam kanıtlar toplandığında teorilerin bir gün yasalara dönüşeceği bize ders kitaplarından miras kalan yanlış bir inanıştır. Ayrıca yasalar ne kadar evrenselse teoriler de o kadar evrenseldir ve tıpkı teoriler gibi yasalar da değişime açık, dinamik bilimsel bilgi türleridir.

2.1.3. Bilimin Doğasına İlişkin Yanlış Anlayışlar

Bilimin doğasının anlaşılması tüm bireyler için oldukça büyük öneme sahip olmasına rağmen, literatür incelendiğinde Türkiye’de ve Türkiye dışında yapılan pek çok çalışmada öğrencilerin, öğretmen adaylarının ve öğretmenlerin bu konuda yeterli bir anlayışa sahip olmadıkları belirtilmektedir (Bell, Lederman, Abd-El-Khalick (2000);

Bora, 2005; Gürses, Doğar, Yalçın (2005); Köseoğlu, 2007; Lederman, 1992; Taşar,

2003). McComas (1996) bilimin doğasına yönelik bu yanlış inanış ve anlayışları Bilimin On Miti isimli çalışmasında şu şekilde açıklamıştır:

Mit 1: Hipotezler teori, teoriler kanun olur; bu mit bağlamında genel inanış bilimsel fikirler, hipotez ve teori aşamalarından geçer ve kanun olarak olgunlaşır şeklindedir.

Kanunların daha evrensel ve kesin bilgi türleri olduğuna inanılır. Evrim teorisi gündeme geldiğinde ‘evrime inanmıyorum çünkü bu sadece bir teori!’ şeklinde yapılan açıklamalar bu yanlış anlayışın güzel bir örneğini teşkil etmektedir.

Mit 2: Bir hipotez mantıklı bir tahmindir; eğer hipotez düşünüldüğü gibi mantıklı bir tahminse ‘ne hakkında mantıklı bir tahmin?’ sorusu akla gelmektedir. Bu soru için en iyi cevap ise yine, bağlamın açık bir görüşü olmaksızın, söylemenin imkansız olduğudur.

Mit 3: Genel ve evrensel olan tek bir bilimsel metot vardır; bilimsel bir çalışma yapılırken bilim insanları tarafından adım adım izlenen tek bir bilimsel yöntemin var olduğuna dair yanlış bir inanış vardır. Bilimsel metot olarak sadece Peorsan tarafından önerilen bilimsel yöntemin üniversite öncesi fen derslerine ait kitaplarda anlatılıyor olması farkında olunmadan bu yanlış inanışın oluşmasına neden olmuştur. Bu bilimsel metot farklı kaynaklarda çeşitli şekillerde ele alınsa da genel olarak, (a) problemin tanımlanması, (b) verilerin toplanması, (c) hipotez oluşturma, (d) gözlem yapma (e) hipotezin test edilmesi ve (f) sonuç çıkarma aşamalarını içermektedir.

Mit 4: Titizlikle toplanan kanıtlar kesin bilgiyi elde etmemizi sağlar; bilim adamları da dahil olmak üzere bütün araştırmacılar tümevarım diye adlandırılan süreç boyunca deneysel verileri toplar ve yorumlarlar. Bu yeni bir kanun keşfedilinceye veya yeni bir teori icat edilene kadar kanıt parçalarının toplandığı ve incelendiği bir tekniktir. Ancak üstün kanıtlar olsa bile tümevarım probleminden dolayı bu teknik kesin bilgilerin üretilmesinde garanti değildir.

Mit 5; Bilim ve metotları kesin kanıtlar sunar; bilimsel çabanın genel başarısı ürünlerinin geçerli olması gerektiğini akla getirmektedir. Ancak bilimsel bilgi ne kadar geçerli, güvenilir olursa olsun bu onun değişmeyeceği anlamına gelmez öyle ki yeni bilgiler açığa çıktığında bilimsel veriler de yeniden gözden geçirilmektedir. Kesin

olmama bilimsel bilgiyi diğer bilgi türlerinden ayıran özelliklerden biridir. Teori veya kanunlar için toplanan kanıtlar bunlar için destek ve geçerlik sağlayabilir ama asla bu teori ve kanunların salt doğrular olduğunu göstermezler.

Mit 6; Bilim yaratıcı olmaktan çok yöntemseldir; bilimin başarısının sebebini gösterecek garanti edilmiş tek bir bilimsel metodun olmadığını kabul ediyoruz. Bununla birlikte tümevarım, yasa ve teoriler için hammadde sağlayan bilimsel verilerin toplanması ve yorumlanması birçok bilimsel çabanın temelini oluşturmaktadır. Bu farkındalık beraberinde çelişki getirmektedir. Eğer tümevarım sonuca ulaşmada tek başına garanti bir yöntem değilse bilim insanları teori ve kanunları nasıl geliştireceklerdir. Tümevarım elde edilen, incelenen ve analiz edilen bireysel gerçeklerin kullanılmasını sağlar. Birçok fen öğretimi uygulamalarında bilimdeki yaratıcı unsurlar kullanılmamaktadır. Laboratuar çalışmalarının büyük bir kısmı doğrulama şeklinde yapılan deneylerdir. Öğretmen yapılacak etkinlikte ne olacağını anlatır, basamak basamak uygulama gerçekleştirilir ve beklenen sonuca ulaşılır.

Mit 7; Bilim ve yöntemleri tüm sorulara cevap verebilir; bilim filozofları Karl Popper’ın yanlışlanabilirlik ilkesini bilimin işlevsel tanımını sağlamasında kullanışlı bulmaktadırlar. Örneğin yerçekimi kanunu yerçekimine göre farklı hareket eden nesnelerin bulunmasıyla (eğer bir gün bulunursa) yanlışlanabilir.

Mit 8; Bilim insanları nesneldir; bilim insanları başka diğer insanlardan daha nesnel değildirler. Bilim insanları verileri analiz ederken ve sonuçlara ulaşırken dikkatli davranırlar. Ama yine de bu gerçek onları tamamen nesnel yapmaz. Nitekim bilim felsefesi ve psikolojisi bu gerçeği savunmaktadır.

Mit 9; Bilimsel bilgiye giden yol deneylerden geçer; okul yaşamları boyunca öğrencilere bilimin deneylerle ilişkili olduğu sezdirilir. Deneyler bilimsel veriler elde etmede kullanılan oldukça kullanışlı çalışmalardır ancak deneysel yöntem bilim yapmada kullanılan tek yöntem değildir.

Mit 10; Bütün bilimsel çalışmalar süreci güvenilir tutmak için gözden geçirilir;

geleneksel bilimsel yöntemin son adımında genellikle araştırmacı bulduğu sonuçlara dair, başka araştırmacılar kendi çalışmalarını geliştirebilsinler diye açıklamada bulunur.

Laboratuar raporlarını tamamlarken öğrencilerden diğerlerinin de etkinliği tekrarlayabilmeleri için metotların aşamalarını açık bir şekilde ifade etmeleri istenir. Bu istekten öğrencilerin çıkaracağı olası sonuç; profesyonel bilim insanları da sıklıkla birbirlerini kontrol etmek için birbirlerinin deneylerini gözden geçirdiğidir. Maalesef, böyle bir kontrol ve denge sistemi kullanışlı olmasına rağmen, diğerleri tarafından kontrol edilen bir bilim adamından gelen bulgular yok denecek kadar azdır. Gerçekte bu tür gözden geçirmeler için bir çok bilim insanı tamamen çok meşgul ve araştırma fonları çok sınırlıdır.

Ülkemizde yapılan bir araştırma sonuçlarına göre de fen bilgisi öğretmen adaylarının bilimin tanımı, bilimsel modellerin doğası, hipotez, teori ve yasa arasındaki ilişki, bilimsel yöntem, bilimin temel varsayımları, bilimsel bilginin belirsizliği, bilimsel bilginin epistemolojik durumu ve disiplinler arası ilişkilerle ilgili olarak geleneksel bir anlayışa sahip oldukları tespit edilmiştir (Erdoğan, 2004)

2.1.4. Bilimin Doğası Öğretimine Yönelik Yaklaşımlar

Bilimin doğasının bilinmesinin önemi ve bu konuda yanlış inanışların bulunuyor olması bilimin doğasının özellikle öğretmen eğitimi düzeyinde nasıl daha iyi öğretilebileceği sorusunu akla getirmiştir. Bu konuda yapılan çalışmalar bilimin doğasının öğretimi için üç temel yaklaşımı ele almaktadır (Abd-El-Khalick ve Lederman, 2000; Khishfe ve Abd-El-Khalick, 2002).