GAZĠ ÜNĠVERSĠTESĠ EĞĠTĠM BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ
ORTA ÖĞRETĠM FEN VE MATEMATĠK ALANLARI EĞĠTĠMĠ ANABĠLĠM DALI
FĠZĠK EĞĠTĠMĠ BĠLĠM DALI
LĠSE ÖĞRENCĠLERĠNE FĠZĠK KONULARININ ÖĞRETĠLMESĠNDE KLASĠK VE BĠLGĠSAYAR DESTEKLĠ DENEY METOTLARININ ETKĠLERĠNĠN
KARġILAġTIRILMASI
YÜKSEK LĠSANS TEZĠ
Demet YOLAġ KOLÇAK
DanıĢman: Prof. Dr. Selma MOĞOL
ANKARA Mayıs, 2010
i
JÜRĠ ÜYELERĠNĠN ĠMZA SAYFASI
Demet YOLAġ KOLÇAK tarafından hazırlanan LĠSE ÖĞRENCĠLERĠNE FĠZĠK KONULARININ ÖĞRETĠLMESĠNDE KLASĠK VE BĠLGĠSAYAR DESTEKLĠ DENEY METOTLARININ ETKĠLERĠNĠN KARġILAġTIRILMASI baĢlıklı tezi 28.04.2010 tarihinde, jürimiz tarafından Orta Öğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitim Anabilim Dalı, Fizik Eğitimi Bilim Dalında Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmiĢtir.
Adı Soyadı Ġmza
Üye (Tez DanıĢmanı): Prof. Dr. Selma MOĞOL ... Üye: Prof. Dr. Necati YALÇIN ... Üye: Doç. Dr. Mustafa KARADAĞ ...
ii ÖN SÖZ
Yüksek Lisans Tez çalışmalarımın yürütülmesi sırasında bana bilgisi ve tecrübesiyle yardımcı olan, rehberlik eden ve desteğini esirgemeyen değerli danışmanım sayın Prof. Dr. Selma MOĞOL hocama,
Teze ait testlerin ve deneylerin uygulanmasında benden yardımlarını esirgemeyen Esenevler Anadolu Lisesi Müdürü’ne ve öğretmen arkadaşlarıma,
Ömrüm boyunca bana her konuda karşılıksız destek olan ve benim hayatta bu günlere gelmemi sağlayan sevgili anne ve babama,
Akademik çalışmam süresince benden maddi ve manevi desteğini esirgemeyen, bilgi birikimiyle bana destek olan çok değerli eşime,
Beni manevi olarak hep destekleyen canım ablama,
Bu dönemde çok uslu durarak bana yardımcı olan canım oğluma,
Tez uygulamamı yaptığım Esenevler Anadolu Lisesi 10. sınıf Fen şubesi öğrencilerine
iii ÖZET
LĠSE ÖĞRENCĠLERĠNE FĠZĠK KONULARININ ÖĞRETĠLMESĠNDE KLASĠK VE BĠLGĠSAYAR DESTEKLĠ DENEY METOTLARININ ETKĠLERĠNĠN
KARġILAġTIRILMASI YOLAġ KOLÇAK, Demet Yüksek Lisans, Fizik Eğitimi Bilim Dalı Tez DanıĢmanı: Prof. Dr. Selma MOĞOL
Mayıs-2010, 138 sayfa
Bu araĢtırmada “Öğrencilerin kavram yanılgılarını gidermede bilgisayar destekli fizik öğretimi, laboratuvar destekli fizik öğretimi kadar etkili midir ?” sorusuna cevap aranmıĢtır. AraĢtırma için Lise 10. sınıf Fen Bilimleri alanı fizik dersi müfredatındaki kuvvet ve hareket konusu seçilmiĢtir.
AraĢtırmanın örneklemini 2009-2010 eğitim-öğretim yılında Ankara Altındağ Esenevler Anadolu Lisesi’nin 10. sınıf Fen Bilimleri alanında öğrenim gören 48 öğrenci oluĢturmuĢtur. Deneysel nitelikli bu araĢtırma için deney ve kontrol gruplu öntest-sontest deney deseni uygulanmıĢtır. AraĢtırma 10. Sınıf Fen Bilimleri alanı öğrencilerinden rastgele oluĢturulan deney ve kontrol gruplarıyla yapılmıĢtır. AraĢtırma verileri ön ve son kavram yanılgısı testlerinden toplanmıĢtır. Verilerin analizinde aritmetik ortalama, standart sapma ve t Testi kullanılmıĢtır.
ÇalıĢma sonunda; laboratuvar destekli öğretimin kavram yanılgılarını gidermedeki etkisi ile bilgisayar destekli öğretimin kavram yanılgılarını gidermedeki etkisi arasında anlamlı bir fark görülmüĢtür. Buna göre bilgisayar destekli öğretimin kavram yanılgılarını gidermede, laboratuvar destekli öğretimden daha etkili olduğu söylenebilir.
Anahtar Kelimeler: Fizik Öğretimi, Bilgisayar Destekli Öğretim, Laboratuvar Destekli Öğretim, Simülasyon Programları, Kuvvet ve Hareket
iv ABSTRACT
COMPARISON OF EFFECTS BETWEEN COMPUTER ASSISTED AND BASIC LABORATUARY EXPERIMENT METHODS IN TEACHING PHYSICS TO HIGH
SCHOOL STUDENTS YOLAġ KOLÇAK, Demet
Master of Science Degree, Gazi University Institute of Educational Sciences Thesis Supervisor: Prof. Dr. Selma MOGOL
May-2010, 138 pages
This research seeks the answer to the question “Are computer assisted experiments effective as much as basic laboratory experiments in physics education for overcoming students' misconceptions ?”. Force and motion topic in high school grade 10 physics course curriculum for Natural Sciences was selected for this research.
48 grade 10 students studying Natural Sciences courses in Ankara Altındağ Esenevler High School constitute the sample space of this research. Pre-test/post-Test control group experimental design was the research pattern used in this study. Research was conducted by using control and experiment groups randomly selected from grade 10 students studying Natural Sciences. Research data was compiled from pre and post tests on misconceptions. Arithmetic mean, standard deviation and t Test were used in the statistical analysis of research data.
The result of this research shows that there is a difference between the effects of computer assisted and basic laboratory experiment methods in overcoming students' misconceptions. Analyses show that computer assisted experiment method is superior than basic laboratuary experiement method in physics education for overcoming student misconceptions.
Keywords: Physics Education, Computer Assisted Teaching, Teaching with Laboratory Experiments, Simulation Software, Force and Motion
v
ĠÇĠNDEKĠLER
JÜRĠ ÜYELERĠNĠN ĠMZA SAYFASI ... i
ÖN SÖZ ... ii
ÖZET ... iii
ABSTRACT ... iv
ĠÇĠNDEKĠLER ... v
TABLOLAR LĠSTESĠ ... viii
ġEKĠLLER LĠSTESĠ ... x
KISALTMALAR LĠSTESĠ ... xi
1. GĠRĠġ ... 1
1.1. Problem Durumu ... 1
1.1.1. Problem Cümlesi ... 1
1.1.2. Alt Problemler ve Hipotezler ... 1
1.2. AraĢtırmanın Amacı ve Önemi ... 2
1.3. AraĢtırmanın Kapsam ve Sınırlılıkları ... 3
1.4. AraĢtırmanın Varsayımları ... 3
1.5. Tanımlar ... 3
2. KAVRAMSAL ÇERÇEVE ... 5
2.1. Fen Öğretimi ve Önemi ... 5
2.1.1. Fen Öğretiminin Genel Amaçları ... 6
2.1.2. Fen Öğretiminde Öğretme ve Öğretim Teknikleri ... 6
2.2. Laboratuvar Yöntemi ve Önemi ... 9
2.2.1. Laboratuvar Kullanım Amaçları ... 10
2.2.2. Laboratuvar YaklaĢımları ... 11
2.2.2.1. Tümdengelim YaklaĢımı ... 12
2.2.2.2. Tümevarım YaklaĢımı ... 12
2.2.2.3. Bilimsel Süreç Becerileri YaklaĢımı ... 13
2.2.2.4. Teknik Beceriler YaklaĢımı ... 14
2.2.2.5. BuluĢ Esasına Dayalı YaklaĢım ... 14
2.2.3. Deney ve Deney ÇalıĢmalarının ÇeĢitleri ... 15
vi
2.3.1. Kavram Yanılgıları ... 19
2.3.2. Kavram Yanılgılarını Ortadan Kaldırma ... 21
2.3.3. Fen Eğitiminde Kavram Yanılgıları ... 22
2.4. Eğitim Teknolojileri ... 23
2.4.1. Eğitim Teknolojisinin Yararları ... 25
2.5. Bilgisayarın Eğitim Alanında Kullanılması ... 26
2.5.1. Bilgisayarın Öğretim Alanında Kullanımı ... 26
2.5.2. Bilgisayar Destekli Öğretim ... 27
2.5.3. Bilgisayar Destekli Öğretimin Amaçları ... 28
2.5.4. Bilgisayar Destekli Öğretimin Yararları ... 29
2.5.5. Bilgisayar Destekli Öğretimin Sınırlılıkları ... 30
2.5.6. Bilgisayar Destekli Öğretimdeki Sorunlar ... 31
2.5.7. Bilgisayar Destekli Öğretimin BaĢarıya UlaĢmasını Etkileyen Faktörler .. 32
2.5.8. Bilgisayar Destekli Öğretimde Kullanılacak Ders Yazılımlarının Sahip Olması Gereken Özellikler ... 35
2.5.9. Bilgisayar Destekli Öğretim Yazılımlarının Sınıflandırılması ... 40
2.5.9.1. Özel Öğretici Programlar ... 41
2.5.9.2. AlıĢtırma ve Deneme Programları ... 42
2.5.9.3. Eğitici Oyunlar ... 43
2.5.9.4. Simulasyon Programları ... 44
2.5.10. Fizik Dersinin Öğretiminde Bilgisayar Simulasyonları ... 45
3. YÖNTEM ... 48
3.1. AraĢtırma Modeli ... 48
3.1.1. Bilgisayar Destekli Deneyler ... 49
3.1.2. Klasik Deneyler ... 50 3.2. Evren ve Örneklem ... 50 3.3. Verilerin Toplanması ... 50 3.4. Verilerin Analizi ... 54 4. BULGULAR VE YORUMLAR ... 55 4.1. Testlerin Analizi ... 55
4.1.1. Kontrol Grubuna Uygulanan Ön ve Son Testlerin Analizi ... 55
4.1.2. Deney Grubuna Uygulanan Ön ve Son Testlerin Analizi ... 59
vii
deney grupları arasında istatiksel olarak anlamlı bir fark yoktur. ... 63
4.2.2. Hipotez 2: Lise 10. sınıf Fen Bilimleri alanı öğrencilerine kuvvet ve hareket konusundaki kavramların öğretilmesinde ve öğrencilerin sahip oldukları kavram yanılgılarının düzeltilmesinde klasik deney metotlarının etkisi yoktur. ... 66
4.2.3. Hipotez 3: Lise 10. sınıf Fen Bilimleri alanı öğrencilerine kuvvet ve hareket konusundaki kavramların öğretilmesinde ve öğrencilerin sahip oldukları kavram yanılgılarının düzeltilmesinde bilgisayar destekli deney metotlarının etkisi yoktur. ... 69
4.2.4 Hipotez 4: Lise 10. sınıf Fen Bilimleri alanı öğrencilerine kuvvet ve hareket konusundaki kavramların öğretilmesinde ve öğrencilerin sahip oldukları kavram yanılgılarının düzeltilmesinde klasik deney ve bilgisayar destekli deney metotları arasında anlamlı bir fark yoktur. ... 72
4.3. Öğrenci Açıklamaları ... 76
4.4. Yorumlar ... 77
5. SONUÇ VE ÖNERĠLER ... 81
KAYNAKÇA ... 82
EKLER ... 90
EK 1: KAVRAM YANILGISI TESTĠ ... 90
EK 2: BĠLGĠSAYAR DESTEKLĠ DENEYLER ĠÇĠN KULLANILAN YAZILIMLARA AĠT EKRAN GÖRÜNTÜLERĠ ... 103
EK 3 : KLASĠK DENEY METODU ĠÇĠN ÖĞRETĠM VE DEĞERLENDĠRME ETKĠNLĠKLERĠ ... 105
EK 4: ÖĞRENCĠ AÇIKLAMALARI ... 120
viii
TABLOLAR LĠSTESĠ
Tablo 2.1 Öğretme Stratejilerine Ait Ġlkeler ... 8 Tablo 2.2 Öğretim Teknikleri ... 9 Tablo 3.1 ÇalıĢmada Kullanılan AraĢtırma Modelinin ĠĢleyiĢi ... 49 Tablo 3.2 Kavram Yanılgısı Testinin Madde Güçlük ve Ayırt Edicilik
Değerleri ... 51 Tablo 3.3 Kavram Yanılgıları ve EĢleĢtikleri Soru Seçenekleri ... 52 Tablo 4.1 Kontrol Grubunun Ön Test ve Son Test Sonuçlarına Kavram
Yanılgılarının Yüzde Dağılımı ... 56 Tablo 4.2 Kontrol Grubunun Ön Test ve Son Test BaĢarı Puanları ... 59 Tablo 4.3 Deney Grubunun Ön Test ve Son Test Sonuçlarına Göre Kavram
Yanılgılarının Yüzde Dağılımı ... 60 Tablo 4.4 Deney Grubunun Ön Test ve Son Test BaĢarı Puanları ... 63 Tablo 4.5 Ön Test Sonuçlarına Göre Kontrol ve Deney Gruplarının Kavram Yanılgısı Puanlarının Bağımsız Örneklem T Testi Analizi ... 65 Tablo 4.6 Ön Test Sonuçlarına Göre Kontrol ve Deney Gruplarının Kavram
Yanılgısı Testi BaĢarı Puanlarının Bağımsız Örneklem T Testi
Analizi ... 66 Tablo 4.7 Ön Test ve Son Test Sonuçlarına Göre Kontrol Grubunun Kavram
Yanılgısı Puanlarının EĢleĢmiĢ Örneklem T Testi Analizi ... 68 Tablo 4.8 Ön Test ve Son Test Sonuçlarına Göre Kontrol Grubunun Kavram
Yanılgısı Testi BaĢarı Puanlarının EĢleĢmiĢ Örneklem T Testi
Analizi ... 69 Tablo 4.9 Ön Test ve Son Test Sonuçlarına Göre Deney Grubunun Kavram
Yanılgısı Puanlarının EĢleĢmiĢ Örneklem T Testi Analizi ... 71 Tablo 4.10 Ön Test ve Son Test Sonuçlarına Göre Deney Grubunun Kavram
Yanılgısı Testi BaĢarı Puanlarının EĢleĢmiĢ Örneklem T Testi
Analizi ... 72 Tablo 4.11 Son Test Sonuçlarına Göre Kontrol ve Deney Gruplarının Kavram
Yanılgısı Puanlarının Bağımsız Örneklem T Testi Analizi ... 74 Tablo 4.12 Kontrol ve Deney Gruplarının Son Test ve Ön Test Kavram Yanılgısı
ix
Tablo 4.13 Son Test Sonuçlarına Göre Kontrol ve Deney Gruplarının Kavram Yanılgısı Testi BaĢarı Puanlarının Bağımsız Örneklem T Testi
x
ġEKĠLLER LĠSTESĠ
ġekil 4.1 Ön Test Sonuçlarına Göre Kontrol ve Deney Gruplarının Kavram
Yanılgılarının Yüzde Dağılımı ... 64 ġekil 4.2 Ön Test ve Son Test Sonuçlarına Göre Kontol Grubuna Ait Kavram
Yanılgılarının Yüzde Dağılımı ... 67 ġekil 4.3 Ön Test ve Son Test Sonuçlarına Göre Deney Grubuna Ait Kavram
Yanılgılarının Yüzde Dağılımı ... 70 ġekil 4.4 Son Test Sonuçlarına Göre Kontrol ve Deney Gruplarının Kavram
xi
KISALTMALAR LĠSTESĠ
T.C. Türkiye Cumhuriyeti
M.E.B. Milli Eğitim Bakanlığı
YÖK Yüksek Öğretim Kurulu
KR-20 Kuder-Richardson 20
1. BÖLÜM GĠRĠġ
1.1. Problem Durumu
Fen öğretiminde ve dolayısıyla fizik öğretiminde en çok çalıĢılan alanların baĢında öğrencilerin sahip oldukları kavram yanılgıları gelmektedir. Etkili bir fizik öğretimi için bu kavram yanılgılarının ortaya çıkarılması, öğrencilerin kavram değiĢimlerinin takip edilmesi ve bu kavram yanılgılarının düzeltilmesi gerekmektedir. Bu araĢtırma, bilgisayar destekli öğretim çercevesinde bir teknoloji aracı olarak bilgisayar destekli deney metotlarının fizik öğretimi üzerindeki etkilerini incelemektedir.
1.1.1. Problem Cümlesi
Klasik deney ve bilgisayar destekli deney metotları arasında, lise 10. sınıf fizik dersi kuvvet ve hareket konusu hakkındaki kavramların öğretilmesinde ve öğrencilerin sahip oldukları kavram yanılgılarının giderilmesinde öğrenci baĢarısı açısından anlamlı bir fark var mıdır ? Bu soru, bu tezin temel problem cümlesidir.
1.1.2. Alt Problemler ve Hipotezler
Bu tez araĢtırmasına ait alt problemler aĢağıda sıralanmıĢtır.
1) Öğrencilerin kuvvet ve hareket konusunda en çok kavram yanılgısına düĢtüğü kavramlar nelerdir ?
2) Kuvvet ve hareket konusu kavramları içinde giderilmesi en güç olan kavram yanılgıları nedir ?
3) Bilgisayar ve klasik deney metotlarının kavram yanılgılarına göre yanılgıların düzeltilmesindeki baĢarı oranları nedir ?
Bu tez araĢtırmasının ileri sürdüğü hipotezler Ģunlardır.
Hipotez 1: Kavram yanılgısı testi ön test sonuçlarına göre kontrol ve deney grupları arasında istatiksel olarak anlamlı bir fark yoktur.
Hipotez 2: Lise 10. sınıf Fen Bilimleri alanı öğrencilerine kuvvet ve hareket konusundaki kavramların öğretilmesinde ve öğrencilerin sahip oldukları kavram yanılgılarının düzeltilmesinde klasik deney metotlarının etkisi yoktur.
Hipotez 3: Lise 10. sınıf Fen Bilimleri alanı öğrencilerine kuvvet ve hareket konusundaki kavramların öğretilmesinde ve öğrencilerin sahip oldukları kavram yanılgılarının düzeltilmesinde bilgisayar destekli deney metotlarının etkisi yoktur.
Hipotez 4: Lise 10. sınıf Fen Bilimleri alanı öğrencilerine kuvvet ve hareket konusundaki kavramların öğretilmesinde ve öğrencilerin sahip oldukları kavram yanılgılarının düzeltilmesinde klasik deney ve bilgisayar destekli deney metotları arasında anlamlı bir fark yoktur.
1.2. AraĢtırmanın Amacı ve Önemi
Kavram yanılgıları fizik dersi öğretiminde hem öğrenci hem de öğretmenler için oldukça sık karĢılaĢılan bir sorundur. Derste yeni bir kavramla karĢılaĢan öğrenci, çoğunlukla bilimsel gerçeklerle çeliĢen, tutarsız ve eksik düĢünce olarak kabul edilen bilgi, fikir ve önyargıları yüzünden öğrenme güçlüğü çeker. Bu Ģekildeki kavram yanılgıları, istenilen amaçlara uygun öğretim yapılmasında ve genel olarak hayatın tüm alanlarında gerekli olan fen kültürünün öğrencilere kazandırılabilmesinde giderilmesi zor olan problemlere neden olur. Bu sebeple, öğrencilerin derslere katılmadan önce sahip oldukları kavram yanılgılarının tespit edilmesi ve sonraki kavramsal değiĢimlerin izlenmesi çok önemlidir (Aydoğan, GüneĢ ve Gülçiçek, 2003).
Kavram yanılgıları üzerine yapılan birçok araĢtırma da araĢtırmacıların önem verdikleri konular arasında var olan kavram yanılgılarının sebepleri ve giderilmesi de vardır. Kavram yanılgılarını gidermeye çalıĢmak, kavram yanılgılarını belirlemekten daha fazla zaman alıcı ve güç bir süreçtir (Rowell, Dawson ve Harry, 1990). Kavram yanılgılarını ortadan kaldırabilmek için, öğrencilerin var olan sınırlı, yanlıĢ bilgilerine zıt ve daha iyi açıklamalar içeren bilgiler eklenmelidir. Geleneksel fen öğretimi içinde yer alan kavram öğretimi, öğrencilerin kavram yanılgılarını düzeltmekte oldukça etkisizdir (Aydoğan, GüneĢ ve Gülçiçek, 2003).
Öğrencilere doğru kavramların kazandırılması ve kavram yanılgılarının azaltılmasında tavsiye edilen stratejiler içinde aktif teknoloji kullanımı da vardır (Wright ve Perna, 1992). Bu araĢtırma, öğrencilere doğru kavramların öğretilmesinde ve sahip olunan kavram yanılgıların giderilmesinde bir aktif teknoloji aracı olarak bilgisayar destekli deney metotlarının etkilerini incelemektedir.
1.3. AraĢtırmanın Kapsam ve Sınırlılıkları
1) Bu araĢtırma, Ankara Altındağ Esenevler Anadolu Lisesi 2009-2010 Eğitim-Öğretim yılında Fen Bilimleri alanında öğrenim gören toplam 48 10. sınıf öğrencisi ile sınırlıdır.
2) Bu araĢtırma, lise 10. sınıf fizik dersinin kuvvet ve hareket konusu ile sınırlandırılmıĢtır.
3) Bu araĢtırma, bilgisayar destekli öğretim ve laboratuvar destekli öğretimin öğrencilerin kuvvet ve hareket konusu hakkında sahip oldukları kavram yanılgılarının ortaya çıkarılmasında ve düzeltilmesindeki etkileri ile sınırlıdır.
1.4. AraĢtırmanın Varsayımları
1) Test ve deneyler süresince, öğrencilerin çalıĢma anlarında ve dıĢında kendi grubundaki ve diğer gruplardaki öğrencileri etkilemedikleri varsayıldı.
2) Öğrencilerin, test sorularını samimi ve ciddiyetle cevaplayacakları varsayıldı.
3) Öğrencilerin bilgisayar destekli deneylere ve klasik laboratuvar destekli deneylere karĢı aynı ilgi ve meraka sahip oldukları varsayıldı.
1.5. Tanımlar
Simulasyon: Bir fizik sisteminin teorik ya da gerçek neden sonuç iliĢkilerinin bir bilgisayar modelinde gerçekleĢtirilmesiyle, farklı deney koĢulları altında gerçek bir sisteme ait davranıĢın bilgisayar modelinde izlenmesini sağlayan modelleme tekniğidir.
Bilgisayar laboratuvarı grubu (deney grubu): Deney grubu, bir deneyde sonuçları gözlemlenmek istenen değiĢkenlerin etkisinde tutulan gruba verilen isimdir.
Bu çalıĢma için, kuvvet ve hareket konusunda seçilen bilgisayar simulasyonu ile öğrenim görecek Ankara Altındağ Esenevler Anadolu Lisesi 10. sınıf Fen Bilimleri alan öğrencilerinden seçilecek öğrenci grubu deney grubunu oluĢturacaktır.
Fizik laboratuvarı grubu (kontrol grubu): Bir deney sırasında, deney grubunda gözlemlenen değiĢimlerin, sözkonusu deneyle ilgili değiĢkenlerin etkisiyle meydana gelip gelmediğini test edip karĢılaĢtırma yapabilmek amacıyla, deney değiĢkenlerinin dıĢında kalan deney grubu ile aynı özelliklere sahip olabilecek Ģekilde oluĢturulan gruba verilen isimdir. Kuvvet ve hareket konusunda fizik laboratuvarında klasik deney araç ve metotlarıyla öğretim görecek Ankara Altındağ Esenevler Anadolu Lisesi 10. sınıf Fen Bilimleri alan öğrencilerinden seçilecek öğrenci grubu kontrol grubunu oluĢturacaktır.
Newton’un hareket kanunları: Bir cisim üzerine etki eden kuvvetler ve cismin hareketi arasındaki iliĢkileri ortaya koyan üç yasadır. Ġlk kez Newton tarafından 5 Temmuz 1687 tarihinde yayımlanan Philosophiae Naturalis Principia Mathematica adlı çalıĢmada ortaya konmuĢtur. Bu yasalar klasik mekaniğin temelini oluĢturmuĢ, bizzat Newton tarafından nesnelerin hareketleri ile ilgili olayların açıklanmasında kullanılmıĢtır.
Kuvvet ve hareket konusu: Net kuvvet, ortalama hız, anlık hız, bağıl hareket, uçuĢ süresi, maksimum yükseklik ve menzil kavramlarından oluĢan ve Newton’un hareket yasalarını içeren lise 10. sınıf fizik dersi konusu (T.C. M.E.B. Talim ve Terbiye Kurulu BaĢkanlığı, 2008).
Kavram yanılgısı: Bilimsel olarak çoğunlukla tutarsız ve eksik düĢünce olarak kabul edilen sezgi, fikir, önyargı ve hayat tecrübelerinden oluĢan önbilgi. Kavram yanılgıları, öğretim öncesi inanıĢlardan bilimsel gerçeklerle uyuĢmayan ve çeliĢenler olarak da tanımlanabilir (Gilbert ve Watts, 1983).
Kavram yanılgısı testi: Öğrencilerin kavram yanılgılarını tespit etmek için kullanılan test.
2. BÖLÜM
KAVRAMSAL ÇERÇEVE
2.1. Fen Öğretimi ve Önemi
Eğitim sistemimizin amacı, öğrencilerimize mevcut bilgileri aktarmak yerine bilgiye ulaĢmak, becerileri kazandırmak olmalıdır. Çağımızın gereksinimlerine göre değiĢen bir eğitim sistemi teknolojide araĢtıran, üreten ve kullanan insan gücünü doğurur. Teknolojide üretken bir duruma gelmek için eğitime büyük önem verilmelidir. Fen bilimlerinin ve ona dayalı olarak üretilen teknolojinin, toplumların geliĢimine sağladığı katkılar sayılamayacak kadar çoktur. Bu sebeple fen bilimleri eğitiminin önemi gittikçe artmaktadır.
Ġnsanoğlu kendisi ve etrafını daha iyi tanıyıp ona müdahale etme ve kontrol altına alma çabasında olmuĢtur. Bunu gerçekleĢtirmek için insanların çevrelerini ve kendisini tanıyıp özelliklerini bilmesi gerekir. Bilim de insanların bu isteğinden ve ihtiyacından kaynaklanır. Bilim varolan Ģeylerin tek tek ya da iliĢkiler halinde tanınması, ayrıntılı özelliklerinin öğretilmesi ile baĢlar. (Karasar, 2000:8)
Fen bilimleri insanoğlunun doğayı anlama gayretlerinin ürünüdür. Fen bilgisi doğadaki olguları, kavramları, ilkeleri, doğa kanunlarını ve kavramları anlama, yorumlama ve bunlardan günlük hayatta yararlanabilme gayretidir. (Kaptan, 1999:9)
Fen bilimlerini diğer bilimlerden ayıran en önemli özellik; öncelikle deneye, gözleme, keĢfe önem vererek öğrencinin soru sorma, araĢtırma yapma becerisini geliĢtirme, onlara hipotez kurabilme ve ortaya çıkan sonuçları yorumlayabilme olanağı sağlamasıdır. (Çilenti, 1985)
Deney yoluyla öğrenilen fen dersleri; öğrencilerin doğal güdülerini uyandırır, fen öğrenmede ısrarlı olmalarını, soru sormalarını ve hazır cevaba rağbet etmemelerini sağlar.
2.1.1. Fen Öğretiminin Genel Amaçları
Fen bilgisi öğretiminde temel amaç; kiĢinin kendisini, doğasını ve çevresini anlayabilmesi için gereken bilgi birikiminin aktarılması yanında, belki de daha çok, öğrencileri herĢeyi bilen bireyler olarak değil; bilgiye ulaĢma becerisine sahip, bilgi üreten bireyler olarak yetiĢtirmek olmalıdır. (Kaptan, 1999:245)
Fen bilgisi eğitiminin beĢ temel amacı vardır. (Kaptan, 1999;23-24) 1) Bilimsel bilgileri bilme ve anlama
2) AraĢtırma ve keĢfetme (Bilimsel süreçler) 3) Hayal etme ve yaratma
4) Duygulanma ve değer verme 5) Kullanma ve uygulama
Fen bilimleri eğitiminin temel amaçlarından biri de, öğrencileri bilimsel olarak okur yazar düzeye getirmektir. Bilimsel okur-yazarlık; fen bilimlerinin doğasını bilmek, bilginin nasıl elde edildiğini anlamak, fen bilimlerindeki bilgilerin bilinen gerçeklere bağlı olduğunu ve yeni kanıtlar toplandıkça değiĢebileceğini algılamak, fen bilimlerindeki temel kavram, teori ve hipotezleri bilmek ve bilimsel kanıt ile kiĢisel görüĢ arasındaki farkı algılamak olarak tanımlanmaktadır. Bilimsel okur-yazar bireylerden oluĢan toplumlar hem yeniliklere kolayca uyum sağlar, hemde kendileri yeniliklere önderlik edebilirler. (Yüksek Öğretim Kurumu [YÖK]/Dünya Bankası, 1997)
2.1.2. Fen Öğretiminde Öğretme ve Öğretim Teknikleri
Eğitim programlarının baĢarıya ulaĢması, temel alınan öğrenme öğretme modellerinin seçimine bağlı olmaktadır. (Demirel, 2004;70)
Eğitim iĢinin sonunda insanlara yeni davranıĢlar kazandırmak amaçlanmaktadır (Fidan, 1996:3)
Geçerli öğrenme yaĢantıları oluĢturmayı amaçlayan öğretme durumları, çeĢitli öğretim yöntemlerinden faydalanarak tasarlanır ve uygulamaya konulur. (TaĢdemir, 2003:111)
Öğrencilere hedef davranıĢların kazandırılmasında, geçerli ve etkili öğrenim deneyimleri vermek amacıyla seçilerek kullanılacak herhangi bir öğretim stratejisi, yöntem ve tekniği önemli öğelerden biridir. (Tan ve Erdoğan, 2004:42)
Strateji hedefe, yöntem stratejiye, teknik ise yönteme bağlıdır. Strateji; yönteme ulaĢmak için öğrenme etkinliklerinin sıralanmasıdır. Öğrenme etkinliği de hedef davranıĢı kazandırmak için yapılan iĢler bütünüdür.
Yöntem, bilgi, tutum ve beceri düzeyinde davranıĢların kazandırılmasında kullanılan yollardır. Teknik ise; öğretmenin yöntemi kendine özgü uygulama biçimidir. (Tan, KayabaĢı ve Erdoğan, 2003:42)
Öğretim sürecinde, öğrencilere kazandırılacak davranıĢlar belirlenerek, bu davranıĢları kazandıracak etkinliklerin planlanması aĢamasında strateji seçimi çok önemli olmaktadır. (Kaptan, 1999:123)
Öğretim stratejileri temelde üç ana grupta toplanır.
1) SunuĢ yoluyla öğrenme stratejisi: SunuĢ yoluyla öğrenme, bilgilerin çok dikkatli bir Ģekilde düzenlenerek, öğrenci tarafından alınmaya hazır bir durumda verilmesi sürecidir. (Fidan, 1986) SunuĢ yoluyla öğretim, öğrencilere kazandırılması planlanan olgu, kavram, ilke ve genellemelerin öğretmen tarafından açıklandığı bir stratejidir. Bu yaklaĢımda bilgiyi sağlayan öğretmendir. Doğru uygulanması halinde avantajları çok olan, ancak iyi kullanılmadığı zaman öğrenciye pek katkı getirmeyen bir yaklaĢımdır. (Kaptan, 1999:123)
2) BuluĢ (keĢfetme) yoluyla öğrenme stratejisi: Bu yaklaĢım belli bir problemle ilgili verileri toplayıp analiz ederek soyutlamalara ulaĢmayı sağlayan, öğrenci etkinliğine dayalı, güdüleyici bir öğrenme yolu (strateji) dur. (Bilen, 1990) Bu yaklaĢımda öğrenci aktif konumdadır, öğretmen rehber pozisyonda öğrencilere değiĢik örnekler sunarak kazandırılması gereken kavram, ilke, genelleme ya da kurama yönlendirir. Öğrenci mevcut örneklerden hareketle kendisi bir tanıma ulaĢır. (Kaptan, 1999:126) 3) AraĢtırma yoluyla öğretim stratejisi: Tümüyle öğrencilerin araĢtırma, soruĢturma
ve inceleme yapmalarına ağırlık verilerek bilgi, tutum ve beceri kazanmaları amaçlanır. Öğretmen bu stratejiyi kullanırken yol gösterici, yönlendirici konumdadır. Öğretim öğrenci merkezlidir. Öğrencilere araĢtırmayı nasıl yapacaklarına dair açıklamalarda bulunulur; ancak tüm iĢi öğrenci yapar. Problemler öğrencilere dağıtılır ve birçok yöntem, teknik kullanarak bilimsel yaklaĢıma dayalı çözüm bulmaları istenir. Böylece öğrenci , araĢtırma yoluyla bir problem nasıl çözeceğini öğrenmiĢ olur. (Demirel, 2004:71; Tan, KayabaĢı ve Erdoğan, 2003)
Tan, KayabaĢı ve Erdoğan (2003) stratejilerin seçilip uygulanmasında dikkat edilecek ilkeleri Tablo 2.1’deki gibi çıkarmıĢlardır.
Tablo 2.1. Öğretme Stratejilerine Ait Ġlkeler
SunuĢ Yoluyla Öğretme BuluĢ Yoluyla Öğretme AraĢtırma Yoluyla Öğretme Hedefler bilgi alma,
uyarılma basamaklarından birinde olmalı
Hedefler kavrama, analiz, değerlendirme, tepkide bulunma, değer verme düzeyinde olmalı
Hedefler, uygulama, analiz, sentez, örgütleme, kiĢilik, deviniĢsel alanda tüm basamakları kapsamalı Önce ilgili kavramlar
açıklanmalı ve örneklendirilmeli
Ġlke bulundurulmalı Problemler öğrencilere dağıtılmalı
Dönüt alınmalı, yeterli değilse tekrarlanmalı
TartıĢma ortamı açılmalı, pekiĢtireç verilmeli
Problem çözümüyle ilgili çözüm sınıftan istenmeli, gerekçe sorulmalı, çözdürülmeli Doğru cevaplara pekiĢtireç
verilmeli
Öğretmen açıklamada bulunmamalı, orkestra Ģefi gibi davranmalı
Her öğrenciden araç gereç istenmeli ve çözümde gözlem yapılmalı Öğretmen sürekli 5-6
dakikadan fazla konuĢmamalı
Öğretmen öğrencileri akıl yürütmeye yönlendirmeli
Öğretmen yol gösterici olmalı
Her öğrenciye söz hakkı verilmeli, göz iletiĢimi kurulmalı
Öğretmen yeni örnekler istemeli, örnekler tartıĢılmalı
Öncelikle önkoĢul hedef davranıĢlar kazandırılmıĢ olmalı
AnlaĢılmayan yer var mı diye sorulmalı
Öğretmen tartıĢmanın baĢka yöne kaymasına izin
vermemeli
Birçok yöntem ve teknikler kullanılmalı
Demirel(1993:35) öğretim teknikleri sınıflandırmasını Tablo 2.2’deki gibi yapmıĢtır.
Kaptan (1999) fen dersleri öğretim yöntem ve tekniklerinin sınıflandırmasını Ģu Ģekilde yapmıĢtır.
1) Basılı kaynakların kullanımı 2) Düz anlatım yöntemi 3) TartıĢma yöntemi 4) Laboratuvar yöntemi 5) Proje yöntemi 6) Gezi yöntemi 7) Soru-cevap tekniği 8) Gösteri yöntemi 9) Gözlem yöntemi
Tablo 2.2. Öğretim Teknikleri
Grupla Öğretim Teknikleri Bireysel Öğretim Teknikleri Beyin Fırtınası BireyselleĢtirilmiĢ Öğretim
Gösteri Programlı Öğretim
Soru-Cevap Bilgisayar Destekli Öğretim
Drama ve Rol Oynama Benzetim
Ġkili ve Grup ÇalıĢmaları Mikro Öğretim Eğitsel Oyunlar
Öğretim teknikleri için farklı sınıflandırmalar yapılabilir olmasına rağmen bizim araĢtırmadaki konumuz gereği sadece laboratuvar yöntemi ve bilgisayar destekli öğretim teknikleri üzerinde duracağız.
2.2. Laboratuvar Yöntemi ve Önemi
Fen ve fizik öğretiminde en sık baĢvurulan ve kalıcı öğrenmeyi sağlayan bir yöntem olan laboratuvar yöntemi, zihinsel faaliyetlere çok önem veren, öğrencilerin bireysel ya da gruplar halinde çalıĢmalarına imkan tanıyan bir öğretim yöntemidir. Ayrıca bu yöntem sayesinde öğrencilere yaparak-yaĢayarak öğrenme olanağı sağlanmıĢ olur (Algan, 1999)
Laboratuvar yöntemi öğrencilerin fen bilgisi konularını laboratuvar ya da özel dersliklerde bireysel ya da küçük gruplar halinde yaparak-yaĢayarak öğrenmelerinde izledikleri bir yoldur. Laboratuvar yönteminde , yapılan deney çeĢidine ve kullanılan araç gereçlere göre Ģu teknikler kullanılır.
1) Kapalı uçlu deneylere dayalı laboratuvar tekniği: Fenle ilgili bilimsel bilgilerin doğru olup olmadığının kanıtlanmasında kullanılır.
2) Açık uçlu deneylere dayalı laboratuvar tekniği: Fenle ilgili bilimsel bilgilerin öğrenciler tarafından bulunup ortaya konulmasında kullanılır.
3) Denenceleri sınamaya yönelik laboratuvar tekniği: Belli bir problem durumuyla ilgili kendi kurduğu ya da kurulmuĢ olarak verilen bir denenceyle ilgili deneyler tasarlanır. Deneyler için araç gereç sağlanır. Deneyler yapılır. Deney sonunda veriler iĢlenerek yorumlanır. Denencenin gözlenebilecek sonuçlarının olup olmadığına karar verilir. Denence kabul veya red edilir yada değiĢtirilerek yeniden denenir.
Laboratuvar, öğretilmek istenen bir konu veya kavramın yapay olarak öğrenciye ya birinci elden deneyimle, ya da gösteri ile verildiği ortamdır. Bu ortamların okullarda oluĢturulması önemli bir etkendir. Laboratuvarlı öğretimin temel felsefesi olayların denenerek sonuçların gözlenmesidir. (YÖK/Dünya Bankası, 1996)
Fen bilimleri, laboratuvar çalıĢması ve deneylerle bütünleĢtirilmediğinde gerçek anlamda bir bilim değildir. Laboratuvar, bilginin kullanıldığı aktif bir yerdir. Laboratuvar çalıĢmaları, muhakemeyi, eleĢtirel düĢünmeyi, bilimi anlamayı, iĢlem yeteneklerini, el becerilerini etkiler ve fen laboratuvarı öğrencilerin bilgiyi kullanmalarını, genel bir kavram geliĢtirmelerini, yeni bir problem tanımlamaların, bir gözlemi açıklamalarını, karar almalarını sağlar. Bu nedenle laboratuvar fen bilimleri eğitiminin bir parçası ve odak noktasıdır. (Kocaçınar, 1969)
Laboratuvar çalıĢmalarının baĢlıca iki temel amacı vardır. Birincisi, kavramları destekleyen delillerden bazılarının gösterilmesidir. Digeri de öğrencilerin araĢtırmaya yönelik proje çalıĢmalarının desteklenmesi, beceri kazandırılması ve teorik olarak öğrenilen bilgilerin doğruluğunun, bizzat varlıklar üzerinde çalıĢarak denenmesidir. (Sönmez, 1994)
2.2.1. Laboratuvar Kullanım Amaçları
1) Fen bilimleri konuları çoğunlukla soyut ve kompleks olduğundan öğrencilere kavratılabilmesi için laboratuvarlarda deneyimler sağlamak (YÖK/Dünya Bankası, 1996)
2) Öğrencilere bilimin özünü kavrayabilmeleri için gerekli olan çalıĢma yöntemler, problem çözme inceleme ve genelleme yapma becerilerini kazandırmak (YÖK/Dünya Bankası, 1996)
3) Öğrencilerin kazandıkları deneyimlerle geniĢ bir sahada kullanabilecekleri özel yeteneklerin geliĢmesini kolaylaĢtırmak (YÖK/Dünya Bankası, 1996)
4) Yapılan pratik çalıĢmalardan zevk alan öğrencinin fen bilimlerine karĢı tutumunu geliĢtirmek. Ayrıca Anderson’un (1976), aĢağıdaki iki maddeyi de aynı amaçlara eklediğini belirtmiĢtir. (Ayas, Akdeniz ve Çepni, 1994a)
5) Laboratuvar, öğrencileri bilim adamlarına ve yaptıklarına özenti sağlayarak, bilim adamı olmaya tutum kazandırır.
6) Laboratuvar öğrencilere, bilgilerin sıralı bir düzen içerisinde elde edildiğini ve bilinen teori ile modellerin de zamanla değiĢebileceği fikrini kazandırır.
Laboratuvar uygulamaları sonucu öğrenciler; 1) Maharet (hüner) sahibi olur.
2) Kavramları özümsemiĢ olur.
3) Kritik düĢünme, analiz etme, sentez yapma gibi yetenekler kazanır. 4) Bilimin tabiatını anlar.
5) Tutum (tavır) değiĢtirebilir. (feni sevme, emin ve kararlı olma gibi) . (Ayas, Akdeniz ve Çepni, 1994a)
Öğrenci, laboratuvar ortamlarında aktif olarak çalıĢmalara katılıp, sonuçları gözleyip değerlendirebileceğinden, kendi kendine ortamlar yaratıp, çözümü bulacağından, öğrenme kalıcı ve izli olacaktır. Bundan dolayı, yaparak-yaĢayarak öğrenmenin en iyi laboratuvar ortamında gerçekleĢebileceği söylenebilir. Laboratuvar yöntemi, laboratuvar etkinlikleri Ģeklinde adlandırılan çalıĢmaların verimli olabilmesi için deney, gözlem ve gösteri tekniklerinden yararlanılması gerekmektedir. (GümüĢ, 1999:16)
2.2.2. Laboratuvar YaklaĢımları
PlanlanmıĢ laboratuvar çalıĢmaları öğrenciye daha faydalı olacaktır. Bu nedenle anlatılacak konuya, yapılacak deneylere ve imkanlara göre fen öğretiminde laboratuvar uygulamaları için değiĢik yöntemler uygulanabilir.
Laboratuvarın fen öğretiminde kullanılması ile ilgili yaklaĢımlar aĢağıdaki beĢ baĢlık altında incelenebilir.
1) Doğrulama (ispat) veya tümdengelim yaklaĢımı 2) Tümevarım yaklaĢımı
4) Teknik beceriler yaklaĢımı
5) BuluĢ esasına dayalı yaklaĢım (Ayas ve arkadaĢları, 1994b:9)
2.2.2.1. Tümdengelim YaklaĢımı
Tümdengelim yaklaĢımında, kavram prensip ve yasalar veya konu, değiĢik yöntem ve tekniklerle sınıfa verilir. Daha sonra laboratuvar ortamında verilmek istenen konu somut materyallerle ispatlanır. Öğrenciler ispat yaklaĢımıyla, önceden öğrendiklerinin doğruluğuna inandırılır. Bu yaklaĢım deney türlerinden kapalı uçlu deneye karĢılık gelmektedir. (Ayas, Akdeniz ve Çepni, 1994a)
Tümdengelim yaklaĢımı üstünlükleri Ģöyle sıralanabilir. (YÖK/Dünya Bankası, 1996)
1) Öğrencilerin bir deney yürütmede ihtiyaç duydukları pratik ve teknik becerilerin geliĢmesine yardım eder.
2) Öğrenciler özellikle fizikteki temel prensip ve yasaları bizzat deneyerek ispatlama imkanına sahip olurlar. Öğrenciler bilimsel süreçlerin bazılarını ( gözlem yapma. veri kaydetme, karĢılaĢtırma yapma gibi) geliĢtirme fırsatı elde eder.
3) Birden fazla duyu organına hitap etmesi etkili bir öğretim sağlar.
Tümdengelim yaklaĢımının sınırlılıkları ise aĢağıda sıralanmıĢtır. (YÖK/Dünya Bankası, 1996)
1) Öğrencilere neleri nasıl yapacakları ve ne bulacakları önceden verildiği için, özel yeteneklerin geliĢmesini kısıtlar.
2) Aktif öğrenme ve buluĢ yoluyla öğrenme yaklaĢımına aykırıdır.
3) Öğrenciler arasındaki seviye farklılıkları özellikle zihinsel ve pratik beceriler açısından yöntemin uygulanmasını zorlaĢtırır.
4) Bütün öğrenciler aynı deneyi aynı anda yapacağı için, araç-gereç sıkıntısı olabilir. Bu nedenle bahsedilen yaklaĢım gösteri deneyi olacaktır.
2.2.2.2. Tümevarım YaklaĢımı
Öğrenciler önce laboratuvar ortamında birinci elden deneyim sağlayarak, prensip veya yasayı kendisi bulmaya çalıĢır. Daha sonra deneyimlerin tartıĢılması ve öğrenilmesi sınıf ortamında yapılır(Ayas, Akdeniz ve Çepni, 1994a).
Tümevarım yaklaĢımı açık uçlu deney türüne karĢılık gelir. Yani öğrenciye deney sonunda ne bulacağı belirtilmez. Fakat deney malzemeleri öğretmen tarafından belirlenir. Deneyin yapılması, verilerin kaydedilmesi ve analizi öğrenciye bırakılır. Tümevarım yaklaĢımının lise ve üniversite düzeyindeki öğrenciler ile zihinsel yetenekleri geliĢmiĢ öğrencilerde yapılması önerilmektedir (Ayas, Akdeniz ve Çepni, 1994a).
Tümevarım yaklaĢımının üstünlükleri aĢağıdaki gibidir. (YÖK/Dünya Bankası, 1996)
1) Öğrenciler birinci elden deneyimlerle bilimsel bilgiler elde ederler. Bu onları ileride bilim adamı olmaya özendirir.
2) Öğrencilerde bilimsel süreç becerilerinin geliĢmesine büyük oranda katkı sağlar. 3) Öğrencilerin fen kavramlarını anlama, akılda tutma, bilimsel düĢünme yetenekleri,
ispat yöntemine göre daha çok geliĢir.
4) Öğrencilerin etkin olması günümüz eğitim-öğretim kuramlarına uygundur. Tümevarım yaklaĢımının sınırlılıkları ise (YÖK/Dünya Bankası, 1996):
1) Sorumluluk büyük ölçüde öğrencide olduğundan konuların öğretilmesi uzun zaman gerektirir.
2) Çok çeĢitli ve fazla sayıda araç gerece ihtiyaç olduğu için masraflıdır. 3) Sınıf yönetimi daha zordur.
2.2.2.3. Bilimsel Süreç Becerileri YaklaĢımı
Fen bilimleri derslerinin temel amaçlarından biri de bilimsel düĢünme ve araĢtırma yeteneğini geliĢtirmektir. Fen bilimleriyle, özellikle laboratuvarla ilgili düĢünme süreçleri genelde “bilimsel süreç becerileri” olarak bilinir. Bu yaklaĢım öğrencilerin temel (gözlem yapabilme, sınıflayabilme, zaman ve yer iliĢkilerini kurabilme, sayı iliĢkilerini kullanabilme, ölçebilme, sonuç çıkarabilme, önceden kestirebilme) ve bütünleĢtirici (operasyonel tanımlar yapabilme, teori yada model geliĢtirebilme, değiĢkenleri belirleyebilme, verileri yorumlayabilme, hipotez kurabilme, deney yapabilme) süreç becerilerini kazanmalarını hedefler. Bilimsel süreç becerileri yaklaĢımı ile öğrencilerin iyi birer soruĢturmacı olarak yetiĢtirilmelerine, önemli biliĢsel beceriler geliĢtirmelerine aynı zamanda konuyu iyi öğrenmelerine yardım edebilir. (Ayas ve arkadaĢları,1994b:10)
2.2.2.4. Teknik Beceriler YaklaĢımı
Laboratuvar faaliyetlerini baĢarılı bir Ģekilde yürütebilmek için bazı teknik becerilere ihtiyaç duyulmaktadır. Bunlar genelde el ve gözün uyum içinde kullanılabilme yeteneğinin kazanılması ile ilgili becerilerdir. Genel olarak laboratuvar çalıĢmalarında öğrenciler ihtiyaç duydukları aletlerin çoğunu kolaylıkla kullanabilmelerine rağmen, bazı aletlerin kullanılması özel yetenek ve teknikler ister. Bu özel becerilerin öğrencilere kazandırılması için laboratuvar zamanının bir kısmı öğretmen tarafından bu tür uygulamalara ayrılmalıdır. Her fen dersi öğretmeni bu iĢi kendi sınıfının özelliklerini ve Ģartlarını göz önünde bulundurarak önceden planlayıp yapmalıdır. (Ayas ve arkadaĢları,1994b:10)
2.2.2.5. BuluĢ Esasına Dayalı YaklaĢım
Bu yaklaĢım hipotez test etme deneyine karĢılık gelir. Öğrenciler önceden belirlenmiĢ bir yolu takip etmeksizin serbetçe bir kavramı, prensibi veya bilimsel bir gerçeği, kendi kendine gerekli adımları kararlaĢtırarak laboratuvarda bulur. BuluĢ esasına dayalı yaklaĢımda, öğrencilere verilecek tek yardım, bazı anahtar sorularla, fikirlerini belli yönlere kanalize etmektir. (YÖK/Dünya Bankası, 1996)
BuluĢ esasına dayalı yaklaĢımın üstünlükleri (YÖK/Dünya Bankası, 1996): 1) Öğrencilere bir bilim adamında olması gereken temel özellikleri kazandırır.
2) Bilimsel süreç becerilerini etkili biçimde geliĢtirir ve teknik becerilerin geliĢmesine katkı sağlar.
3) Öğrencide bireysel öğrenme duygusunu geliĢtirir.
BuluĢ esasına dayalı yaklaĢımın sınırlılıkları ise(YÖK/Dünya Bankası, 1996): 1) Zihinsel seviyesi düĢük ve deneyimsiz öğrencilerle yapılması zordur.
2) Maddi yönden sıkıntılar çıkar. Çünkü, çok sayıda araç gereç ve uygun laboratuvar koĢullarına ihtiyaç vardır.
3) Öğrenciler için uzun zaman alan faaliyetttir. Bu sebeple her konuda uygulanması imkansızdır.
4) Öğrenciler bireysel çalıĢtığı için, öğretmen tarafından kontrol edilmelidir.
Fen bilimleri programları, bilgi edinme yollarını öğretmeyi, labaratuvar yaklaĢımı olarak, tümevarımın yanında, bilimsel süreç becerileri ve teknik süreç
becerileri yaklaĢımlarını çoğunlukla kullanmayı, imkansızlık halinde ise, grup ya da gösteri deneylerine baĢvurmayı gerekli kılmaktadır (Ayas, Akdeniz ve Çepni, 1995).
2.2.3. Deney ve Deney ÇalıĢmalarının ÇeĢitleri
Bilimde bir gerçeği göstermek için yapılan denemelere deney denir. BaĢka bir deyiĢle deney, Ģartları insanlar tarafından hazırlanarak tabiat olaylarını tekrar ettirmektir. Böylece, tabiat olaylarının ayrıntılarını istediğimiz zaman gözlemleyip incelememiz mümkün olur. Gözlemleme ve inceleme olayı deney yapan kiĢinin kontrolü altında olduğundan deneylere “kontrollü gözlemler” de denir. (Akgün, 2001:127)
Öğretimde deney ise, herhangi bir olay ya da varlığı meydana getiren iliĢkilerin daha iyi anlaĢılmasını (kavranmasını) sağlamak amacıyla kullanılan bir yöntemdir. Bilimde gerçekleri bulmak için kullanılan deney yöntemi, öğretimde bilinen gerçekleri öğrencilere etkili bir Ģekilde öğretmek için kullanılır. (Büyükkaragöz ve Çivi, 1999:94)
Deneysel yöntem temeline oturmamıĢ bir fen öğretimi verimli olmaz. Örnekler, yaĢanılan çevreyle ilgili, görülebilen somut nesnelerle bağlantılı olmalıdır. Bu tür örnekler, hem öğretmenin deneysel yöntemi uygulamasını kolaylaĢtırır hem de öğrencinin konuyu kolay ve daha kalıcı bir Ģekilde kavramasını sağlar. Deneylerle, gözlenebilen olayların gözlenmesi sağlanırken, gözlenemeyen olayların neler olabileceği ve ne tür değiĢim gösterebileceği konusunda öğrencinin fikir yürütmesine imkan verilmelidir. (B. Demirci, 1994:103)
Fen bilimleri öğretiminde deneyler tek baĢına gösteri aracı olmamalıdır. Deneyli çalıĢma metodunda uygulama öncesi ve sonrası deneyle ilgili sorular tartıĢılmazsa, olaylar kanun ve kurallara bağlanarak gerekli matematiksel bağıntılarla izah edilmezse, deneylerde ölçümlerle ilgili hata düzeltmesi yapılmazsa ve gerektiğinde deney tekrarlanmazsa bu; gözlem dıĢında bir önem taĢımaz. ( Soylu; 1986)
Deneyler yapılıĢına göre üç çeĢittir.
1) Bireysel deneyler: Öğrenci deneyi tek baĢına yapar. Öğrenci deney sürecinde aktif durumda olduğu için daha kalıcı bir öğrenme sağlar. Tek kiĢi çalıĢtığı için gözlemciden kaynaklanan deney hataları en aza inmektedir. Bu yöntemin sınırlılığı, kiĢi tek baĢına çalıĢtığı için karĢılaĢılan problemlerde ve sonuçta tartıĢma imkanı yoktur.
2) Grup deneyleri: Ġki ya da daha çok öğrenciden oluĢan bir grupla yapılan deneylerdir. Gruptaki tüm öğrenciler birlikte aynı deneyi yapar. Öğrenciye deneyi yaparken tartıĢma imkanı verir. Grup deneyinin sınırlılığı derse ilgisiz öğrencilerin deneyin yapılıĢına katılmamalarıdır. Öğrencilerin tartıĢmaları sonuçlandırmaması deneyin yapılmasını zora sokar.
3) Gösteri deneyi: Bir grup öğrenci karĢısında, öğretmen deneyi yapar, öğrenci yapılan deneyi gözlemler. Öğrencilere, deneyin baĢından sonuna kadar görerek ve iĢiterek öğrenme imkanı sağlanır. Deney bir kiĢi tarafından yapıldığı için fazla araç gerece gerek yoktur. Zaman kaybı diğer deney türlerine göre en azdır. Gösteri deneyinin sınırlılıkları ise öğrenci izleyici konumunda olduğu için öğrenme kalitesi düĢer. Sınıf kalabalığından öğrenci deneyi rahat takip edemezse dikkati dağılılabilir.
2.2.4. Laboratuvar Yönteminin Uygulamasında KarĢılaĢılan Aksaklıklar Fen öğretimiyle özdeĢleĢmiĢ olan laboratuvar yönteminin uygulanmasında pek çok aksaklıklarla karĢılaĢılmaktadır. Bunlar üzerine yapılmıĢ olan araĢtırmalarda; laboratuvar yönteminin gerektiği gibi uygulanmadığı, varsayılan hedeflere ulaĢmasında pek çok güçlüklerle karĢılaĢıldığı görülmüĢtür. AraĢtırmacılar bunu, öğretimi Ģekillendiren beĢ ayrı unsurdan hareketle değerlendirmeye çalıĢmıĢlardır. Bunlar; öğretim programından, öğrenciden, ortamdan, öğretmenden ve yöntem-tekniklerden kaynaklanan nedenler olarak saptanmıĢtır (Özçınar, 1995:108). Öğretmen ve öğrenci görüĢü doğrultusunda yapılan bu çalıĢmaya göre;
1) Öğretim programları çok yüklü bulunmuĢ, 2) Ders saatlerinin yetersizliğinden Ģikayet edilmiĢ,
3) Sosyal faaliyetlerin ders saatinde yapılmasının dersi aksattığı düĢünülmüĢ, 4) Öğrencilerin derse yönelik tutum ve ilgisi yetersiz bulunmuĢ,
5) Sınıfların kalabalık olması rahatsızlığı dile getirilmiĢ, 6) Laboratuvar ortamının yeterli olmadığı söylenmiĢ,
7) Laboratuvarda kullanılacak araç-gereç yetersizliğinden bahsedilmiĢ,
8) Öğretmenlerin konu bağlamında yapılacak deneylerle ilgili yeterli formasyona sahip olmadıkları kaydedilmiĢ,
9) Öğretmenlerin ders kitabında verilen deneylerden sonuç çıkarmada zorlandıkları belirtilmiĢtir.
Öğretmenin yetiĢtirmesi gereken bir müfredatı vardır. Bireysel ve grup deneyleri çok zaman almakta, mevcut ders saatiyle ancak gösteri deneyleri yapılabilmektedir. Ayrıca kalabalık sınıflarda öğrencinin kontrolü çok güç olmaktadır.
2.3. Kavramlar
Ġnsanın bir bilgiyi anlamlı olarak öğrenebilmesi için onunla ilgili kavramları ve iliĢkileri doğru bir Ģekilde yapılandırması gerekir. Kavram, benzer nesneleri, insanları, olayları, fikirleri, süreçleri gruplamada kullanılan bir kategoridir. (Senemoğlu, 2000:513)
Kavramlar; somut eĢya, olaylar veya varlıklar değil; onları belirli gruplar altında topladığımızda ulaĢtığımız soyut düĢünce birimleridir. Kavramlar gerçek dünyada değil, düĢüncelerimizde vardır. Gerçek dünyada ancak örnekleri bulunabilir (Ayas, Çepni, Johnson ve Turgut, 1997).
Kavramlar, bilgilerin yapı taĢını, kavramlar arası ilĢkiler de bilimsel ilkeleri oluĢturur. Insanlar çocukluktan baĢlayarak düĢüncenin birimleri olan kavramları ve onların adları olan sözcükleri öğrenir, kavramları sınıflar, aralarındaki iliĢkileri bulurlar. Böylece bilgilerine anlam kazandırır, yeniden düzenler hatta yeni kavramlar, yeni bilgiler yaratırlar. (Kaptan, 1999:103)
Howard, ediniliĢ biçimine göre kavramları iki grupta toplamıĢtır.
1) Tecrübeyle (experimental) ilgili kavramlar: Bunlar uzamsal, yukarı –aĢağı, dar-geniĢ vb.,olay Ģeması gibi, bir yerden baĢka bir yere transfer etme ile ilgili kavramlardır.
2) Benzetmelerle (metaphorical) ilgili kavramlar: Bu kavramlar tecrübe ile ilgili kavramlardan oluĢturulur (Ülgen, 1996:42).
Kavram öğrenme ise uyaranları belli kategorilere ayırarak, zihinde bilgiler oluĢturmadır (Ülgen, 1996:45).
Gagné (1985) kavramları ikiye ayırmıĢtır. Bunlardan birincisi somut kavramlar, ikincisi de tanımlanmıĢ (soyut) kavramlardır. Öğrencilerin biliĢsel geliĢim seviyelerinin, kavram öğretiminde dikkate alınması gerekir. Kavram öğrenmede aĢamalı dört düzey bulunmalıdır.
1) Somut düzey: Somut düzeyde kavram öğrenmek için zihin Ģu iĢlemleri gerçekleĢtirmelidir.
b) Objeyi diğer objelerden ayırt etme
c) Ayırt edilen objeyi, aynı kapsam ve durumda bir baĢka zamanda da hatırlama 2) Tanıma düzeyi: Tanıma düzeyinde kavram öğrenmek için zihin Ģu iĢlemleri
gerçekleĢtirmelidir.
a) Objenin algılanabilen çevresine dikkat etme b) Objeyi diğer objelerden ayırt etme
c) Ayırt edilen objeyi hatırlama
d) Objeyi farklı ortam ve durumda gördüğünde de aynı obje olduğuna dair genellemeler yapma
e) Genellleme yapılan objeyi hatırlama
Bu düzeyde çocuk kavramın adını öğrenebilir ve o Ģekilde saklayabilir.
3) Sınıflama düzeyi: Sınıflama düzeyinde kavram öğrenmek için zihin Ģu iĢlemleri gerçekleĢtirmelidir.
a) Objenin bir sınıfına iliĢkin en az iki örneğin çok belirgin olmayan iki özelliğine dikkat etme
b) Her bir örneği örnek olmayandan ayırt etme c) Ayırt edilen örnekleri hatırlama
d) Farklı bir kapsam ve durumda karĢılaĢılan her bir örneğin aynı örnek olduğu genellemesine varma
e) Aynı sınıfa ait olan en az iki örneğin eĢdeğer olduğu genellemesini yapma f) Genellemeyi hatırlama
Çocuklar, bu aĢamada kavramlarla ilgili çok sayıda doğru örnek ve örnek olmayanlar vererek, üst düzeyde sınıflamasını yapabilir.
4) Soyut düzey: Birey;
a. Kavram örneklerini doğru olarak tanımladığında, b. Kavramın adını verdiğinde,
c. Kavramın tanımlanan özelliğini ayırt ettiğinde,
d. Kavramın toplumca kabul edilmiĢ tanımını verdiğinde,
e. Kavram örneklerinin aynı düzlemdeki benzer kavramın örneklerinden nasıl farklılaĢtığını açıkladığında; kavramı öğrenmiĢ demektir. (Senemoğlu, 2000:519)
Kavramların bir çoğu genelde bu dört düzeyde öğrenilir. Çocuklar, okula baĢlamadan önce somut ve tanıma düzeyindeki bir çok kavramı öğrenirler. Ġlköğretimde ve ortaöğretimde de bu durum devam eder. Fakat ortaöğretim yıllarında öğrenciler,
sınıflama ve soyut düzeyde kavram öğrenmede daha hızlı ilerler. GeliĢmiĢ sınıflama ve soyut düzeyde kavram öğretiminde Ģu basamaklara dikkat edilmelidir. (Klausmeier, 1985)
1) Öğrencileri kavram öğrenmeye hazırlama
2) Kavramın örneklerini ve örnek olmayanlarını sunma
3) Öğrencilerin örnekleri ve örnek olmayanları belirleyebilmeleri için strateji kazanmalarına yardım etme
4) Öğrencilerin kavramların adlarını ve özelliklerini kazanmalarına yardım etme 5) Öğrencilerin kavramları tam anlamalarına yardım etme
6) Öğrencilerin kavramları kullanmalarını sağlama 7) Öğrencilere dönüt verme
2.3.1. Kavram Yanılgıları
Yapılan çalıĢmalarda öğrencilerin öğrenmeye önceden edindikleri bazı kavramlarla baĢladıkları görülmüĢtür. Bu kavramlar öğretim öncesi inanıĢlar olarak adlandırılmıĢtır. Bu inanıĢlardan bilimsel gerçeklerle uyuĢmayan ve çeliĢenlere kavram yanılgıları adı verilir. (Gilbert ve Watts, 1983; Westbrook ve Marek, 1991)
Soyut ve anlaĢılması zor olan kavramlar öğrenci zihninde hedeflenenden farklı bir Ģekilde yapılanabilmektedir. Günümüzde yapılan pek çok araĢtırma öğrencilerin fen konusunda formal bir eğitim almadan bazı kavramlar ve olaylar hakkında fikir ve inançlar geliĢtirdiklerini ve okula bu inançlarla geldiklerini göstermektedir (Amir ve Tamir, 1994:94-100).
Öğrencilerin sahip oldukları bu ön kavramlar onların düĢüncelerine göre oldukça iyi kurulmuĢ olsa da çoğu zaman bilimsel gerçeklerle çatıĢmaktadır (Gilbert, Osborne ve Fensham, 1982:623-633).
Kavram yanılgıları bilimsel olmayan ilk kavramlardır. Ancak kavram yanılgıları, okulda verilen fen eğitiminin öğrenciler tarafından hatalı olarak özümsenmesi ya da öğretmenler tarafından hatalı olarak öğretilmesi ile de ortaya çıkabilir. Örneğin; bir araĢtırmaya göre; bazı yanlıĢ fikirlerin, öğretilen bilginin eksikliğinden, diğer bilgilerle uyuĢmazlığından, karıĢıklığından ya da konu içinde geçen yabancı kelimelerin çok fazla miktarda bir arada bulunuĢundan kaynaklandığı ileri sürülmektedir (Fisher, 1985). Bütün bunlara ek olarak, kavram yanılgılarının oluĢması;
1) Öğrencilerin yeni öğrenme durumlarında kendi ön bilgilerini kullanmasında yetersizlik,
2) Öğretmenin, öğrencilerin zihinlerinde kavramsal değiĢimi sağlamada baĢarısızlığa uğraması,
3) Kavramların, öğrenciler tarafından öğrenilirken belirli durumlarda anlam bütünlüğü kurulamaması nedenlerine de bağlanabilir (Koray ve Bal, 2002).
Öğrenciler okullara boĢ beyinler olarak gelmezler (Resnick, 1983). Tam tersine her kiĢinin bünyesinde barındırdığı ve tüm yaĢantılarının arakesiti özelliğinde bazı düĢünme sistemleri ya da kuramları vardır. Hayatı anlamlandırma ve ifade etmede kullanılan bu düĢünme sistemlerinin bazıları hatalı ya da eksik olabilmektedir. ĠĢte bunlar kavram yanılgıları ya da kavram yanılgılarının temelleridir (Mestre, 1987).
Fisher (1985) kavram yanılgılarının aĢağıda belirtilen ortak özellikleri taĢıdığını ileri sürmektedir :
1) Bir veya bir grup kavram yanılgısı çoğu kiĢide bulunabilme özelliği gösterir. 2) Kavram yanılgıları beraberinde alternatif inanıĢlar yaratabilmektedirler.
3) Çoğu kavram yanılgısı en azından geleneksel metotlarla ortadan kaldırılamayacak kadar ısrarcıdırlar.
4) Bazı kavram yanılgıları bireyin çok eski geçmiĢinde yaĢadığı deneyimlere dayanmaktadır.
5) Kavram yanılgıları genetik temellerden, çeĢitli vesilelerle yaĢanan deneyimlerden ve okul ortamlarındaki öğretimlerden kaynaklanabilir.
Öğrencilerde bulunan yanlıĢ kavramlar kaynaklarına göre beĢ grupta toplanmıĢtır. (Committee on Undergraduate Science Education, 1997)
1) Önyargılı fikirler: Günlük yaĢantılara dayanan yanlıĢ kavramlardır. Günlük yaĢamda karĢılaĢtığımız ve ya gördüğümüz bir olaydan çıkardığımız sonuç ile ilgilidir.
2) Bilimsel olmayan inançlar: Bilimsel bilgilerin farklı olarak öğrencilerin dini ve efsanevi kaynaklardan öğrendiği düĢüncelerdir.
3) Kavramsal yanlıĢ anlamalar: Öğrencilerin sahip olduğu bilimsel olmayan inanıĢ ve ön bilgileri ortadan kaldırmadan bilimsel bilginin öğretilmesinden kaynaklanır. 4) KonuĢma dilinden kaynaklanan yanlıĢ kavramlar: Bir nesneyi ifade eden
kelimenin bilimsel anlamı ile günlük hayattaki anlamının farklı olmasından kaynaklanan yanlıĢ kavramlardır.
5) Gerçeklere dayalı yanlıĢ kavramlar: Genellikle erken yaĢlarda öğrenilen ve yetiĢkinlikte değiĢmeyen yanlıĢ kavramlardır.
Öğrencilerin sahip olduğu yanlıĢ veya eksik olan kavramların tespit edilmesinde öğretmenin tutumu ve soruları büyük önem taĢır. (Halloun ve Hestenes, 1985a, 1985b)
2.3.2. Kavram Yanılgılarını Ortadan Kaldırma
Yeni bir kavramı öğrenebilmek için, öğrenciler, mevcut düĢünme sistemlerini kendi aktif katılımları ile yeniden Ģekillendirme ve yeniden yapılandırma süreci içerisine sokulmalıdır. Kavramsal değiĢmenin baĢlangıç noktası öğrencilerin kullandıkları kiĢisel dilin ön plana çıkarılmasıdır. Bu dil bilimsel dilden çok farklı olabilir ancak yeni kavramları özümsemede özellikle çocuklara çok daha yakın ve faydalı gelmektedir (Champagne, Gunstone ve Klopfer, 1983).
Öğrenciler genellikle yeni kavramları kazanmada mevcut kavram repertuvarlarından yararlanmakta ve bunu kendilerine baz almaktadırlar. Kavramsal değiĢimin bu ilk savhasına “özümseme” diyebiliriz. Ancak bazen öğrenciler bu yeni kavramları özümsemede problemler yaĢamakta ve onları düĢünme sistemlerine uyumlu hale getirememektedirler. Özellikle öğrenciler mevcut kavram sistemlerinin yeni bir takım durumları açıklamada ya da yeni problemlere çözüm getirmede yetersiz kaldığını görmektedirler. Bu gibi durumlarda öğrenciler sahip oldukları temel kavramları yenileri ile değiĢtirmek ya da tekrar organize etmek zorunda kalabilmektedirler. ĠĢte bu radikal kavramsal değiĢmeye “uyumsama” denilir.(Posner, Strike, Hewson ve Gertzog, 1982)
AĢağıda belirtilenler uyumsamada yaĢanan en temel durumlardır: 1) Mevcut kavramlardan rahatsızlık duyulmalıdır.
2) Yeni kavram akla yakın, mantıklı olmalıdır.
3) Yeni kavram birçok durumu çözme ve anlamlandırma sözü veren bir yapıda olmalıdır.
Kavramsal değiĢmeyi meydana getirme yönünde tasarlanan öğretim aĢağıdaki özellikleri taĢıyabilir :
1) BiliĢsel zıtlık yaratan öğretim ortamları yaratın (Stavy ve Berkovitz, 1980).
2) Öğretimi öğrencilerin sahip oldukları kavram yanılgılarını ortaya çıkarıcı yönde organize edin. (Posner ve diğerleri., 1982)
3) Öğrencilerin sahip oldukları kavram yanılgılarını ortadan kaldırmada yardımcı olacak stratejiler geliĢtirin.
4) Öğrencilere sözel, matematiksel ve somut durumlardan faydalanarak kavramları anlamlandırmalarında yardımcı olun (Clement, 1977).
5) Öğretmenlere kavramsal değiĢimi izlemede yardımcı olabilecek ölçme tekniklerini kullanmalarını önerin (Postner ve Gertzog, 1982).
Kavram yanılgılarının giderilmesi için öncelikle bunların doğru bir Ģekilde belirlenmeleri gerekir. Pek çok araĢtırmacı en çok karĢılaĢılan kavram yanılgılarını listelemiĢ ve kavram yanılgılarını ortaya koyabileceğimiz ölçekler geliĢtirmiĢtir. Küçük grup çalıĢmaları kavram yanılgılarının belirlenmesinde bir yöntem olarak kullanılabilir. Öğretimden önce olası kavram yanılgılarını gözden geçirmek oldukça yararlıdır.
2.3.3. Fen Eğitiminde Kavram Yanılgıları
Fen eğitiminin amaçlarından biri de öğrencilerin kavramları anlamlı öğrenmelerini ve bu kavramları yaĢantılarında gereksinimleri doğrultusunda kullanabilmelerini sağlamaktır.Temel fen kavramları daha ileri düzeydeki fen konularının temelini oluĢturduğundan dolayı, yeterli bir fen eğitimi için bu kavramların ilk ve ortaöğretim sürecinde doğru ve anlamlı bir Ģekilde öğretilmesi son derece önemlidir. (Ausubel, 1968).
Yapılan bir çok araĢtırma, öğrencilerin fen derslerinde ilgi, motivasyon ve baĢarılarının diğer derslere göre düĢük olduğunu göstermektedir (Duit, 1992; Hoffmann, 1990). Bunun nedenlerinden birisi de, fen derslerinde kullanılmakta olan kavramların soyut olmaları ve öğrencilerin bu kavramları anlamlı hale getirememeleridir (Duit ve Rhöneck, 1997). Bunun sonucunda, fen derslerinde öğrenme zorluklarıyla karĢılaĢılmaktadır. Öğrenme zorlukları, öğrencilerin sahip oldukları kavram yanılgılarının temelini oluĢturmaktadır.
Öğrenciler, fen bilimlerindeki olay ya da durumları açıklamaya çalıĢırken içinde bulundukları dünya ile ilgili terimleri kullanmaktadırlar. Ancak bu terimler bilimsel olarak ilgili oldukları kavramları çoğu zaman karĢılamamaktadır. Böylece ders ortamına getirilen bu yanlıĢ ön bilgilerin yeni kavramların doğru bir Ģekilde öğrenilmesine engel olduğu belirtilmektedir. Öğrencilerin bir olayın neden ve niçin olduğu ile ilgili yanlıĢ düĢüncelerini değiĢtirmek ve fen bilimleri öğretiminin ona göre yeniden düzenlenmesi için ön bilgilerinin tespit edilmesi gerektiği vurgulanmaktadır (Osborne ve Wittrock, 1983; Dekkers ve Thijs, 1998).
Renner’e göre fen dersleri üç aĢamada verilmelidir. Ilk aĢama bilgilendirme aĢamasıdır. Bu aĢamada öğrenciye ne öğreneceğini anlaması için uygun olaylar ve deneyler sunulur. Ġkinci aĢamada araĢtırılacak olayla ilgili bazı özel terminolojiler tanıtılır. Üçüncü aĢamada da, bilgiyi ve yeni doğru kavramları oluĢturmak için öğrenciler yeni kavramlar ile var olan kavramlarını iliĢkilendirir (Köseoğlu ve Kavak, 2001:142).
Mekanik konusunda yapılan araĢtırmalar sonucu (Hasweh, 1988; Lythcott, 1985) öğrencilerin bir çoğunun;
1) Nesneye bir kuvvet uygulandığı zaman, bu kuvvetin yönünde hareket üretir, 2) Sabit kuvvetin etkisi altında bir nesne sabit hızla hareket eder,
3) Bir nesnenin hızı uygulanan kuvvetin büyüklüğü ile sınırlıdır,
4) Kuvvetin yokluğunda nesne ya hareketsizdir ya da eğer hareket ediyorsa hareketi yavaĢlar düĢüncelerini kavradıklarını gösterir. (Bahar, Öztürk ve AteĢ, 2002)
Nusbaum ve Novick’e göre her öğrenci sahip olduğu ön kavramları bilmelidir. (Köseoğlu ve Kavak, 2001:143) Ausubel’e göre ön kavramlar ĢaĢılacak kadar dirençlidir ve ortadan kaldırılmaya karĢı koyar.
Kavram yanılgıları öğrenmenin önünde çok büyük bir engel teĢkil etmektedir. Kavram yanılgılarının tespit edilip düzeltilmesi gerekir. Kavram ile ilgili yanılgılarının ne olduğu tespit edilmezse, düzeltilmesi olanaksızdır. Bu yanılgıları düzeltmek için çeĢitli yöntemler kullanılabilir.
2.4. Eğitim Teknolojileri
Her geçen gün yeni bir teknolojik değiĢiklikle karĢı karĢıya kaldığımız günümüzde toplumun kalkınmasına, ilerlemesine ve bireyin geliĢmesine yardım eden eğitim sistemini, toplum yapısını oluĢturan sistemlerden ve teknolojik değiĢikliklerden bağımsız kılmak mümkün değildir. Eğitimin amacı bireyde bilgi birikimini sağlamak ve bireye bu bilgiden ne kadarını, nasıl ve hangi biçimde kullanacağını göstermektir. Böylece birey çevresindeki olayların farkına varır ve sahip olduğu bilgi ile bunları açıklamaya çalıĢır. Bunu sağlayabilmek için günümüzde sıkça kullanılan geleneksel yöntem ile ders anlatımı yetersiz kalmaktadır. Bu bağlamda eğitim teknolojisinden yararlanmakta fayda vardır (Yenice, 2003).
Öğrenme, çevresi ile etkileĢimi sonucu kiĢide oluĢan düĢünce, duyuĢ ve davranıĢ değiĢikliğidir. Ancak bu değiĢikliğin nasıl olduğu konusunda farklı görüĢler vardır. Öğrenmenin nasıl gerçekleĢtiği biliĢsel ve davranıĢçı kuramlarla açıklanmaya çalıĢılmaktadır. BiliĢsel kuramcılara göre öğrenme zihinsel bir süreçtir ve zihne ulaĢan bilgilere anlam verilmesi ile gerçekleĢmektedir. Bu anlam verme öğrencinin kendi deneyimine, sahip olduğu kültüre, içinde öğrenmenin gerçekleĢtiği etkileĢimin doğasına ve öğrencinin bu süreçteki rolüne göre değiĢmektedir (Nakiboğlu, 1999).
Eğitim teknolojisi kavramıyla ilgili yapılan tanımlardan bazıları Ģunlardır: Çilenti (1985)’e göre eğitim teknolojisi; öğrencileri eğitim programlarında belirlenmiĢ olan özel amaçlara ulaĢtırma süreciyle uğraĢan bilim dalı olarak tanımlamaktadır.
Alkan (1998), eğitim teknolojisini, öğretme-öğrenme süreçlerinin yapısallaĢtırılması yani öğretme-öğrenme süreçlerinin tasarlanması, uygulanması, değerlendirilmesi ve geliĢtirilmesi iĢi olarak tanımlamaktadır.
Eğitim teknolojisi öğrenme sürecinde her öğrencinin bireysel nitelikleri göz önünde bulundurularak öğretmenin doğrudan karıĢmasına gerek kalmadan, öğrencinin kendi kendine öğrenmesine olanak veren bir öğrenme sürecidir. (Hızal, 1984:262)
Eğitim teknolojisi bir eğitim programının öğesi içerisinde yer almakta olup, eğitim ortamında istendik davranıĢı öğrenciye kazandırmak için gerekli araç gereçlerin tümü ve bunların eğitim ortamında kullanımı olarak ele alınabilir. (Sönmez, 1994)
Öğrenci, öğrenme-öğretme süreçlerinin uygulandığı kimse, sistemin Ģekillendirmeyi hedeflediği konudur. Eğitim teknolojisi disiplinin önemli öğelerinden biri olan öğrencinin özgeçmiĢi, ilgi, yetenek ve tutumlarının saptanmasına gereksinim duyar. Zira, eğitimde hedeflenen baĢarının sağlanması öğrencinin tanınmasıyla olanaklıdır (Alkan, 1997). Öğrenme olayında etkili öğelerden biri olan tutumların incelenmesi de bu açıdan önem kazanmaktadır. Demirel (1993), tutumu bireyi belli insanlar, nesneler ve durumlar karĢısında belli davranıĢlar göstermeye iten öğrenilmiĢ eğilim olarak tanımlamaktadır.
Fen bilimlerindeki yeniliklerin ve buluĢların hem ülkelerin geliĢmesine büyük katkılar sağladığı, hem de bilimsel ve teknolojik geliĢmelerin temel dayanağı olduğu bilinmektedir. Bu durum fen bilimlerinin ve onun eğitiminin öneminin gün geçtikçe artmasına ve bütün ulusların fen bilimlerinin geliĢtirilmesine önem vermesine yol açmaktadır. Bu amaçla ülkeler fen eğitimi programlarını geliĢtirmeye, öğretmenlerin
niteliğini yükseltmeye ve eğitim kurumlarını araç-gereçlerle donatmaya çalıĢmaktadırlar (Ayas, Akdeniz ve Çepni, 1993)
Teknolojideki geliĢmelere paralel olarak bilgisayar ortamında canlandırma, benzeĢim gibi görsel ve iĢitsel materyaller geliĢtirilmeye ve eğitimde kullanılmaya baĢlanmıĢ ve bunun sonucu olarak bilgisayar destekli eğitim kavramı ortaya çıkmıĢtır. Bilgisayarın, ders içeriklerini doğrudan sunma, baĢka yöntemlerle öğrenilenleri tekrar etme, problem çözme, alıĢtırmalar yapma gibi etkinliklerde öğrenme-öğretme aracı olarak kullanılması ile ilgili uygulamalara “bilgisayar destekli eğitim” adı verilmektedir. Teknoloji kullanılarak daha fazla duyu organına hitap edecek çeĢitli türden materyallerin geliĢtirilmesi mümkün olabileceği için, teknolojinin eğitimdeki önemli katkılarından birisi etkili ders materyallerinin hazırlanması konusundadır (Sönmez, 2003).
2.4.1. Eğitim Teknolojisinin Yararları
Eğitim teknolojilerinin yararları konusunda birçok araĢtırma yapılmıĢ ve öğretime faydaları pek çok yönden tespit edilmiĢtir.
Rıza (1997)’e göre eğitim teknolojisinin yararları aĢağıda sıralanmıĢtır. 1) Dolaylı yararlar
a) Yaratıcılığa sevk eder.
b) Öğretmenin rolünü geniĢletir. c) Motivasyon yaratır.
d) Fırsat eĢitliği yaratır. e) Eğitimi bireyselleĢtirir. f) Serbest eğitimi sağlar.
g) Birinci kaynaktan bilgiyi sağlar. h) Kopya edilebilen bir sistem oluĢturur. 2) Dolaysız yararlar
a) Öğrenmeyi kolaylaĢtırır. b) Aktif öğrenmeyi sağlar.
c) Somut öğrenmeyi gerçekleĢtirir. d) AĢamalı öğrenmenin temelini kurar.
e) DüĢüncede sürekliliği sağlar. f) Üretimi artırır.
g) DeğiĢik sınıf ve düzeylerden özel hedefleri gerçekleĢtirir.
2.5. Bilgisayarın Eğitim Alanında Kullanılması
Hemen her alanda kullanılan bilgisayar teknolojisi, eğitime de girmiĢ, günümüzde yoğun biçimde kullanılmaktadır. Hepimizin bildiği gibi, eğitimin amaçlarından biri, bireyleri toplumun gereksinmeleri doğrultusunda yetiĢtirmektir. Bu nedenle, eğitim sistemleri günümüzde bilgi çağına uygun, bilgi toplumu üyesinin özelliklerini taĢıyan bireyler yetiĢtirmekle yükümlüdür. Bu da eğitim kurumlarının hem bireyleri yeni teknolojilerden haberli kılmalarını ve onları nasıl kullanacaklarını öğretmelerini hem de kendilerinin yeni teknolojileri kullanmalarını gerektirir (Akkoyunlu,1995).
Eğitim alanında bilgisayarın kullanma Ģekillerine bakıldığında çeĢitli uygulamaların olduğu görülmektedir. Bu uygulamalardan çıkarılan ortak düĢünceler doğrultusunda; bilgisayarın eğitimde,
1) Yönetim 2) AraĢtırma
3) Rehberlik ve danıĢmanlık hizmetlerinde 4) Ölçme değerlendirme
5) Öğretim hizmetlerinde (öğrenme-öğretme süreçlerinde)
kullanıldığı görülmektedir. (Keser, 1988:76; Hızal, 1989:6; Numanoğlu, 1990:10; N. GüneĢ 1991:9; UĢun, 2000)
2.5.1. Bilgisayarın Öğretim Alanında Kullanımı
Bilgisayarın öğretimde kullanım Ģekilleri iki boyutta incelenir 1) Bilgisayar için eğitim
a) Bilgisayar okur yazarlığı: Toplumun bütün kurum ve süreçlerini etkileyen bilgisayarla bir arada yaĢayabilmek için zorunlu bilgi ve anlayıĢı kapsar.
