i
LĠSE ÖĞRENCĠLERĠNĠN KĠMYASAL REAKSĠYONLAR KONUSUNDAKĠ ZĠHĠNSEL DÖNDÜRME BECERĠLERĠNE BĠLGĠSAYAR DESTEKLĠ
ÖĞRETĠM VE SOMUT NESNELERĠN ETKĠSĠ
EYÜP DÜZKAYA
YÜKSEK LĠSANS TEZĠ
ORTAÖĞRETĠM FEN VE MATEMATĠK ALANLARI EĞĠTĠMĠ ANA BĠLĠM DALI
KĠMYA ÖĞRETMENLĠĞĠ BĠLĠM DALI
GAZĠ ÜNĠVERSĠTESĠ
EĞĠTĠM BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ
ii
TELĠF HAKKI ve TEZ FOTOKOPĠ ĠZĠN FORMU
Bu tezin tüm hakları saklıdır. Kaynak göstermek koĢuluyla tezin teslim tarihinden itibaren altı (6) ay sonra tezden fotokopi çekilebilir.
YAZARIN
Adı : Eyüp
Soyadı : DÜZKAYA
Bölümü : Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı / Kimya Öğretmenliği Bilim Dalı
Ġmza :
Teslim tarihi : 18/09/2014
TEZĠN
Türkçe Adı : LĠSE ÖĞRENCĠLERĠNĠN KĠMYASAL REAKSĠYONLAR
KONUSUNDAKĠ ZĠHĠNSEL DÖNDÜRME BECERĠLERĠNE BĠLGĠSAYAR
DESTEKLĠ ÖĞRETĠM VE SOMUT NESNELERĠN ETKĠSĠ
Ġngilizce Adı : THE EFFECTS OF USING TANGIBLE MATERIALS AND
COMPUTER SUPPORTED TEACHINGS TO THE SKILLS OF MENTAL ROTATION OF HIGH SCHOOL STUDENTS ON CHEMICAL REACTIONS ISSUES
iii
ETĠK ĠLKELERE UYGUNLUK BEYANI
Tez yazma sürecinde bilimsel ve etik ilkelere uyduğumu, yararlandığım tüm kaynakları kaynak gösterme ilkelerine uygun olarak kaynakçada belirttiğimi ve bu bölümler dıĢındaki tüm ifadelerin Ģahsıma ait olduğunu beyan ederim.
Yazar Adı Soyadı: Eyüp DÜZKAYA
iv
JÜRĠ ONAY SAYFASI
Eyüp DÜZKAYA tarafından hazırlanan “LĠSE ÖĞRENCĠLERĠNĠN KĠMYASAL REAKSĠYONLAR KONUSUNDAKĠ ZĠHĠNSEL DÖNDÜRME BECERĠLERĠNE BĠLGĠSAYAR DESTEKLĠ ÖĞRETĠM VE SOMUT NESNELERĠN ETKĠSĠ” adlı tez çalıĢması aĢağıdaki jüri tarafından oy birliği ile Gazi Üniversitesi Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Anabilim Dalı’nda Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmiĢtir.
DanıĢman: Doç. Dr. Nusret KAVAK
Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi …..……….
BaĢkan: Prof. Dr. Yüksel TUFAN
Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi ...………
Üye: Doç. Dr. Havva YAMAK
Ġlköğretim Fen Bilgisi Öğretmenliği Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi …...………
Tez Savunma Tarihi: 09/09/2014
Bu tezin Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Anabilim Dalı’nda Yüksek Lisans tezi olması için Ģartları yerine getirdiğini onaylıyorum.
Prof. Dr. Servet KARABAĞ
v
TEġEKKÜR
AraĢtırmanın planlanması, uygulanması, değerlendirilmesi ve raporlaĢtırılması aĢamalarında birçok kiĢinin katkıları olmuĢtur. Bu kiĢilerden öncelikle bugüne kadar tüm konularda bana yardımcı olan değerli hocam Doç. Dr. Nusret KAVAK’a çok teĢekkür ederim.
Tezimin uygulanması aĢamasında sürekli desteğini gördüğüm okulumun idarecileri ile öğretmenlerine çok teĢekkür ederim. Ayrıca somut materyallerin hazırlanması sürecinde bana yardımcı olan proje öğrencilerime ve verdikleri samimi cevaplarla çalıĢmama ıĢık tutan 9-A, 9-B, 9-C, 9-D sınıfındaki sevgili öğrencilerime çok teĢekkür ederim.
Ayrıca tez dönemim boyunca, benden maddi manevi desteğini esirgemeyen eĢime ve haberini aldığımızdan bugüne kadar bize sonsuz Ģans getiren karnındaki bebeğimize özellikle teĢekkür ederim.
vi
LĠSE ÖĞRENCĠLERĠNĠN KĠMYASAL REAKSĠYONLAR
KONUSUNDAKĠ ZĠHĠNSEL DÖNDÜRME BECERĠLERĠNE
BĠLGĠSAYAR DESTEKLĠ ÖĞRETĠM VE SOMUT NESNELERĠN
ETKĠSĠ
(Yüksek Lisans Tezi)
Eyüp DÜZKAYA
GAZĠ ÜNĠVERSĠTESĠ
EĞĠTĠMĠ BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ
Eylül, 2014
ÖZ
Bu araĢtırmanın amacı, Kimyasal Reaksiyonlar konusunun, dönüĢümlü olarak kullanılan bilgisayar destekli öğretim ve somut materyallerle anlatılmasının uzamsal düĢünme becerileri ile kimyasal reaksiyon konusundaki zihinsel döndürme becerilerine etkisinin belirlenmesidir.
ÇalıĢmada yarı deneysel desenlerden kontrol gruplu ön test-son test deney modeli kullanılmıĢtır. AraĢtırma yapılan okulda sınıflar önceden oluĢturulduğu için öğrencilerin deney ve kontrol grubuna rastgele atanması mümkün olmamıĢtır. Nicel veriler her katılımcı için ayrı ayrı incelenerek analiz edilmiĢ ve elde edilen sonuçlar bir araya getirilmiĢtir. Nicel verilerin analizi için içerik analizi metodu kullanılmıĢtır. AraĢtırma 2013-2014 Öğretim yılında Yozgat ili merkezinde yer alan Yozgat Anadolu Lisesi’nde pilot ve asıl olmak üzere iki basamakta gerçekleĢtirilmiĢtir. Pilot çalıĢma, aynı okulda 2013–2014 eğitim-öğretim yılında 10. sınıf öğrencileri (N= 42) ile yürütülmüĢtür. Pilot çalıĢma sonrasında deney grubu öğrencilerinin kimyasal reaksiyonlar konusundaki zihinsel döndürme becerilerinin kontrol grubu öğrencilerine göre istatistiksel olarak anlamlı Ģekilde daha fazla olduğu gözlenmiĢtir.
Asıl araĢtırmada ise, deney ve kontrol gruplarının her birinde 60 öğrenci olmak üzere toplam 120 tane 9. sınıf öğrencisi yer almıĢtır. Öğrenci gruplarına çalıĢmanın baĢında Bilgisayar Tutum Ölçeği ile Mantıksal DüĢünme Yetenek Testi uygulanmıĢtır. Bu testler sonucunda grupların bilgisayar tutumları ile mantıksal düĢünme becerileri arasında istatistiksel olarak herhangi bir fark tespit edilememiĢtir.
vii
Deney ve kontrol gruplarında, araĢtırmacı tarafından yürütülen dersler 4 hafta sürmüĢ ve bu süre içerisinde deney grubunda dönüĢümlü olarak bilgisayar destekli öğretim ile somut materyaller birlikte verilmiĢtir. Kontrol grubunda ise bu süre içerisinde aynı konular ders kitabı ve onaylanan yardımcı kaynaklardan iĢlenmiĢtir. AraĢtırma sonucunda elde edilen verilerden elde edilen sonuçlar aĢağıdaki gibi özetlenebilir:
1. Bilgisayar destekli öğretim ile somut materyalin bir arada dönüĢümlü kullanılması öğrencilerin uzamsal düĢünme becerilerini anlamlı Ģekilde daha fazla geliĢtirmiĢtir. 2. Bilgisayar destekli öğretim ile somut materyalin bir arada dönüĢümlü kullanılması
öğrencilerin kimyasal reaksiyonlar konusundaki zihinsel döndürme becerilerini anlamlı Ģekilde daha fazla geliĢtirmiĢtir.
3. Öğrencilerin kimyasal reaksiyonlar konusundaki zihinsel döndürme becerileri ile uzamsal düĢünme becerileri arasında pozitif yönlü ve güçlü bir iliĢki vardır.
4. Öğrencilerin son test sonuçlarına göre kimyasal reaksiyonlar konusundaki zihinsel döndürme becerilerindeki artıĢ oranı uzamsal yetenek testindeki artıĢ oranına göre daha fazladır.
5. Öğrenci seçiminde kontrol altına almak amacıyla yapılan mantıksal düĢünme yetenek testi puanlarında deney ve kontrol grupları arasında herhangi bir fark gözlenmemiĢtir.
6. Öğrenci seçiminde kontrol altına almak amacıyla yapılan bilgisayar tutum ölçeği puanlarında deney ve kontrol grupları arasında herhangi bir fark gözlenmemiĢtir. Bilim Kodu :
Anahtar Kelimeler : Uzamsal yetenek, uzamsal düĢünme becerisi, zihinsel döndürme becerisi, bilgisayar destekli öğretim, model.
Sayfa Adedi : 149
viii
THE EFFECTS OF USING TANGIBLE MATERIALS AND
COMPUTER SUPPORTED TEACHINGS TO THE SKILLS OF
MENTAL ROTATION OF HIGH SCHOOL STUDENTS ON
CHEMICAL REACTIONS ISSUES
(M.S. Thesis)
Eyüp DÜZKAYA
GAZI UNIVERSITY
GRADUATE SCHOOL OF EDUCATIONAL SCIENCES
September, 2014
ABSTRACT
The main aim of this research is to specify the effects of the alternately used computer supported teaching methods and tangible materials to the stereoical thinking and chemical reactions mental rotation abilities.
A quasi-experimental pre-test post-test research design was followed at the study. Because the classes had been arranged previously in the school that this research was carried out; It wasn’t possible to separate the students randomly into the groups of experiment and control. The quantitative data for each participant was analyzed one by one and the outcomes were brought together. The content analysis method was used for qualitative data analysis. The research was carried out in two steps by separating the groups into two as pilot and major and it was carried out in Yozgat Anatolian High School which is located in the center city of Yozgat in 2013-2014 educational year. Pilot research was practiced with the 10th grade students (N=42). Pilot study in the aftermath of the experiment on the chemical reactions of the students of the group mental rotation skills of control group students according to observed a statistically significant way more.
According to the original, experimental and control group for a total of 60 students in each of the 120 9th grader has taken place. Student groups at the beginning of the Computer Attitude Scale with Logical Thinking Ability Test was applied. As a result of this test group computers with logical thinking skills, attitudes of any difference between such phenomenon.
In experiment and control groups, the lessons, which were instructed by the researcher, continued for four weeks and during the time of research; The participants of the
ix
experiment group were alternately instructed by both computer supported teaching methods and tangible materials. At the same time the participants of the control group were instructed by the ordinary course book and affirmed assistant book. The results of this research is shown as below.
1. Altenately using computer supported teaching methods and tangible materials stereoical thinking of the students.
2. Altenately using computer supported teaching methods and tangible materials has widened the chemical reactions mental rotation abilities of the students.
3. There is a strong positive relationship between stereoical thinking abilities and the chemical reactions mental rotation abilities of the students.
4. According to the final test results of the students; the rise in the chemical reactions mental rotation abilities of the students is higher than their stereoical thinking abilities. 5. In Logical Thinking Ability Test results which were used to have control over the selection of the students showed no difference between the experiment group and the control group.
6. The results of Computer Attitude Scale which were used to have control over the student selection of the students showed no difference between the experiment group and the control group.
Science Code :
Key Words : Stereoical thinking, stereoical thinking ability, the mental rotation abilities, computer supported teaching method, model.
Page Number : 149
x
ĠÇĠNDEKĠLER
TELĠF HAKKI ve TEZ FOTOKOPĠ ĠZĠN FORMU……… ii
ETĠK ĠLKELERE UYGUNLUK BEYANI………. iii
JÜRĠ ONAY SAYFASI ……….………... iv
TEġEKKÜR…….………….……… v
ÖZ……….……… vi
ABSTRACT………... viii
ĠÇĠNDEKĠLER……..………... x
TABLOLAR LĠSTESĠ………... xiii
ġEKĠLLER LĠSTESĠ……….………. xiv
SĠMGELER ve KISALTMALAR LĠSTESĠ……….……….. xv
BÖLÜM I……….. 1
GĠRĠġ……… 1
Fen Eğitiminin Önemi….………...……..………..………….. 2
Ülkemizde Fen ve Kimya Eğitimi….….………... 3
Fen Eğitiminin Sorunları………..……….. 5
Problem Durumu………... 7 AraĢtırmanın Amacı……… 12 AraĢtırmanın Önemi……… 13 Sayıltılar……….. 14 Sınırlılıklar……….. 14 Tanımlar……….. 15 BÖLÜM II……….. 17
KURAMSAL AÇIKLAMALAR ve ĠLGĠLĠ ARAġTIRMALAR….……… 17
Bilgisayar Destekli Öğretim………... 17
BDÖ Uygulama ÇeĢitleri……….……….... 20
KiĢisel Ders Programları (Konu Öğrenme)……… 20
Uygulama ve Pratik Yapma Programları……….... 21
xi
Simülasyon ve Bilgisayara Dayalı Laboratuvar Programları…... 22
Problem Çözme Programları……….. 22
BDÖ’nün Avantajları ve Dezavantajları….………. 23
Somut Materyal……… 24
Uzamsal Yetenek………... 27
Konuyla Ġlgili Yapılan ÇalıĢmalar………... 32
Yurt DıĢında Yapılan ÇalıĢmalar……….………... 32
Yurt Ġçinde Yapılan ÇalıĢmalar……….………... 35
BÖLÜM III………..……….... 39
YÖNTEM……….…….……….. 39
AraĢtırmanın Modeli………....…….………... 39
Evren ve Örneklem……… 40
Verilerin Toplanmasında Kullanılan Araçlar……… 40
Bilgisayar Tutum Ölçeği………. 41
Mantıksal DüĢünme Yetenek Testi………. 42
Uzamsal Yetenek Testi………... 42
Zihinsel Döndürme Becerisine Dayalı Kimyasal Reaksiyon BaĢarı Testi. 44 Uygulama………..………... 44
Deney Grubunda Örnek Bir Dersin ĠĢleniĢi……….………... 47
Verilerin Toplanması………..………. 48
Verilerin Çözümlenmesi…………..………... 48
BÖLÜM IV……….….………... 49
BULGULAR ve YORUMLAR…..……….………... 49
Birinci Alt Probleme ĠliĢkin Bulgular…..………….……….... 49
Ġkinci Alt Probleme ĠliĢkin Bulgular……….……… 50
Üçüncü Alt Probleme ĠliĢkin Bulgular…………...……….………. 50
Dördüncü Alt Probleme ĠliĢkin Bulgular…….………. 51
BeĢinci Alt Probleme ĠliĢkin Bulgular…….………. 52
Altıncı Alt Probleme ĠliĢkin Bulgular……….……….. 53
Yedinci Alt Probleme ĠliĢkin Bulgular…………...………... 53
Sekizinci Alt Probleme ĠliĢkin Bulgular………..………. 54
Dokuzuncu Alt Probleme ĠliĢkin Bulgular…….……….………. 55
xii
On Birinci Alt Probleme ĠliĢkin Bulgular…….………...………. 56
BÖLÜM V………. 59
SONUÇ, TARTIġMA ve ÖNERĠLER……….…………. 59
Sonuçlar………..……… 59
Uygulama Sırasında Öğrencilerden Edinilen Ġnformal Bilgiler………. 63
Öneriler……….……….. 63
Program GeliĢtirmeye Yönelik Öneriler………. 64
AraĢtırmacılara Yönelik Öneriler………..……….. 64
KAYNAKLAR………..….………. 67
EKLER………..……….. 77
EK 1. Bilgisayar Tutum Ölçeği……….……….………. 78
EK 2. Mantıksal DüĢünme Yetenek Testi……….……….. 81
EK 3. MGMP Uzamsal Yetenek Testi…….……….……….. 89
EK 4. Zihinsel Döndürme Becerisine Dayalı Kimyasal Reaksiyon BaĢarı Testi……...104
EK 5. Deney Grubu Ders Planları ve Kullanılan Materyaller….….………. 112
xiii
TABLOLAR LĠSTESĠ
Tablo 1. AraĢtırmacılar ve ÇalıĢmalarında Geçen Uzamsal Yetenek Alt BileĢenleri.…… 31
Tablo 2. AraĢtırmanın Modeli……….……… 39
Tablo 3. Deney ve Kontrol Grubundaki Öğrenci Cinsiyetleri……… 40
Tablo 4. BTÖ Puanlama Tablosu……… 41
Tablo 5. Testin Madde Analizi……….………... 43
Tablo 6. Testin Son Halinin Soru Tiplerine Göre Yayılımı………….………... 43
Tablo 7. Deney Gruplarının Uzamsal Yetenek Ön Test-Son Test Puanlarının KarĢılaĢtırılması………... 49
Tablo 8. Kontrol Gruplarının Uzamsal Yetenek Ön Test-Son Test Puanlarının KarĢılaĢtırılması………... 50
Tablo 9. Deney ve Kontrol Gruplarının Uzamsal Yetenek Ön Test Puanlarının KarĢılaĢtırılması………... 51
Tablo 10. Deney ve Kontrol Gruplarının Uzamsal Yetenek Son Test Puanlarının KarĢılaĢtırılması……….. 51
Tablo 11. Deney Grubundaki Öğrencilerin Zihinsel Döndürme Becerisine Dayalı Kimyasal Reaksiyon BaĢarı Ön Test-Son Test Sonuçlarının KarĢılaĢtırılması………... 52
Tablo 12. Kontrol Grubundaki Öğrencilerin Zihinsel Döndürme Becerisine Dayalı Kimyasal Reaksiyon BaĢarı Ön Test-Son Test Sonuçlarının KarĢılaĢtırılması………... 53
Tablo 13. Deney ve Kontrol Gruplarının Zihinsel Döndürme Becerisine Dayalı Kimyasal Reaksiyon BaĢarı Ön Test Puanlarının KarĢılaĢtırılması... 54
Tablo 14. Deney ve Kontrol Gruplarının Zihinsel Döndürme Becerisine Dayalı Kimyasal Reaksiyon BaĢarı Son Test Puanlarının KarĢılaĢtırılması………..………. 55
Tablo 15. Uzamsal DüĢünme Testi ile Zihinsel Döndürme Becerisine Dayalı Kimyasal Reaksiyon BaĢarı Testi Sonuçlarının ĠliĢkisi…..………. 55
Tablo 16. Deney ve Kontrol Gruplarının Mantıksal DüĢünme Yeteneklerinin KarĢılaĢtırılması…………..……… 56
xiv
ġEKĠLLER LĠSTESĠ
ġekil 1. Kimya Bilgisinin 3 Boyutunun ĠliĢkisi………..……….. 8
ġekil 2. Çözünmenin Tanecik Boyutunda Gösterilmesi………...…….. 20
ġekil 3. Eğitsel Oyun (Atom ve Ġyon Üretme)……...…………...……….. 21
ġekil 4. Asit-Baz Tepkimesi Simülasyonu………..………..………..…...…. 22
ġekil 5. Somut Materyal Örneği (Film)……….……….. 25
ġekil 6. Dale’nin YaĢantı Konisi……….……… 26
ġekil 7. Somut Modellerle Molekül ġekilleri……….………. 27
xv
SĠMGELER ve KISALTMALAR LĠSTESĠ
BKZ Bakınız
BDÖ Bilgisayar Destekli Öğretim YÖK Yüksek Öğretim Kurumu MEB Milli Eğitim Bakanlığı
IBM International Business Machines (Uluslararası ĠĢ Makineleri) PLATO Programmed Logic for Automatic Teaching Operation
TICCIT Time-Shared Interactive Computer Controlled InformationTelevision DAT Digital Audio Tape
BTÖ Bilgisayar Tutum Ölçeği
MDYT Mantıksal DüĢünme Yetenek Testi UYT Uzamsal Yetenek Testi
ZDKRBT Zihinsel Döndürmeli Kimyasal Reaksiyon BaĢarı Testi MGMP Middle Grades Mathematics Project
SPSS Statistical Package for the Social Sciences N Veri Sayısı
1
BÖLÜM I
GĠRĠġ
Eğitim, bireyin yaĢadığı topluma uyum sağlamak ve yeteneklerini geliĢtirmek amacıyla davranıĢlarında istenilen değiĢiklikleri oluĢturma sürecidir. Anayasamıza göre herkes bilim ve sanatı öğrenme hakkına sahiptir.
Eğitimin temel amacı bireyi hayata hazırlamaktır. Bireyi hayata hazırlamak denildiğinde akla bireyin günlük hayatta kullanacağı yeteneklerini geliĢtirmek ve ihtiyaç duyacağı temel becerileri kazandırmak gelebilir. Daha geniĢ anlamda, uluslararası düzeyde yapılan sınavlarda bireyin sahip olması gereken beceriler arasında gösterilen sayıları anlama, ölçme, analiz etme, eleĢtirel düĢünme, okuduğunu anlama, zihinsel çevirme ve üç boyutlu gibi becerilerin bireye kazandırılması, onu gerçek hayata hazırlamak olarak görülmektedir. Günlük hayatta insanlar toplum içinde yaĢayabilmek için birçok beceriye ihtiyaç duyarlar. Bunlardan birçoğu uzamsal becerilerle ve zihinsel düĢünme becerileriyle iliĢkilidir. Aracımızı dar bir boĢluğa park ederken, trafik ıĢıklarında karĢıya geçerken, bulaĢık makinesine tabakları dizerken, tavla ya da satranç oynarken, elimizdeki basketbol topuyla panyadan destek alarak turnike atmaya çalıĢırken, ilk defa gittiğimiz Ģehirde harita kullanarak yönümüzü bulmaya çalıĢırken bu becerilerimizi kullanırız. Bu yüzden uzamsal beceri ile zihinsel düĢünme becerilerini günlük hayatımızdan çıkarma Ģansımız yoktur. GeliĢmiĢ ülkelerin eğitim programları incelendiğinde özellikle uzamsal yetenek ile zihinsel düĢünme becerilerinin kazandırılmasına yönelik kazanımların ve etkinliklerin öğrencilerin geliĢim özellikleri dikkate alınarak önemle hazırlandığı görülmektedir. Ayrıca bu kazanımlarla etkinlikler zaman içinde geliĢtirilerek güncellenmektedir.
Ülkemizde de Milli Eğitim Bakanlığı ulusal ve uluslararası çalıĢmalar doğrultusunda eğitim programlarında çeĢitli değiĢiklikler yapmıĢtır. Bu değiĢiklikler sürecinde uzamsal
2
yetenek ve zihinsel düĢünme becerilerini geliĢtiren kazanımlar dikkate alınmıĢtır. Fakat yapılan çalıĢmalar mevcut programdaki kazanımların yetersiz kaldığını göstermiĢtir.
Fen Eğitiminin Önemi
Schmidt (1995) çalıĢmasında çocukların, fen bilimlerinin çok önemli olduğu bir dünyada yaĢamakta olduğunu ve bu durumun onları hayatları boyunca etkileyeceğini belirtmiĢtir. Ülkemizde fen bilgisi eğitimi, Ġlkokul IV. sınıftaki Fen ve Teknoloji dersiyle baĢlamaktadır. Kimya eğitimi ise, yine aynı sınıftaki “Maddeleri Tanıyalım” ünitesiyle baĢlamaktadır. Liseye kadar bir arada verilen fen bilgisi eğitimi liselerde “Kimya, Fizik ve Biyoloji” adıyla bağımsız dersler olarak verilmektedir. Penner (1992) her ünitenin uygulama, gözlem ve deneye dayalı amacı ve uygun kazanımları olduğunu belirtmiĢtir. Ancak gözlemlerinde okullardaki fen eğitiminde olgular ve formüllere daha fazla ağırlık verildiğinden bahsetmiĢtir. Halbuki doğru fen bilgisi eğitimi çocuğa yaratıcı düĢünme becerisi de kazandırmaktadır. ĠĢçi (2002) ise fen bilgisinin insanın dünyayı, çevresini tanımasına, sevmesine ve insanlarla daha etkili bir iletiĢim kurmasına yardım etmekte olduğunu belirtmiĢtir. Ayrıca çocuklardaki fen problemlerini çözme yetenekleri ile birlikte yaratıcılıklarının da geliĢmekte olduğundan bahsederek, böylelikle çevreleriyle iletiĢim kurmaları ve hayat problemlerini çözme Ģanslarının arttığını belirtmiĢtir. Kısacası çocuklar bu süreçte öğrenmeyi öğrenmiĢlerdir.
Fen bilgisi mantıklı düĢünmeyi, fikirleri organize ederek analiz yapabilmeyi öğretir. Fen bilgisi eğitimi, çocuğun çevresinde yaĢadığı olayların bütününden elde ettiği birikimlerin eğitimidir. Çocuğun aldığı besinden, içtiği sudan, soluduğu havadan, bindiği arabadan, yaĢadığı hayattan esinlenerek oluĢturulmuĢtur. Bu süreçte çocuğun ilgi ve ihtiyaçları, geliĢim düzeyleri, istekleri, çevre imkanları göz önüne alınmalıdır. Böylelikle uygun metod ve teknikler seçilerek gereken somut bir eğitim doğru bir Ģekilde yapılabilir.
Fen bilgisi öğretmenin amacı; bütün öğrencilerin mükemmel bir fen programına hazırlanması ve sadece fen alanında çalıĢacak bilim adamları yetiĢtirmek değildir. Yeni teknolojileri kullanabilen, bilimsel ve teknolojik kararlar verebilecek insanlar yetiĢtirmek de fen bilgisinin amaçlarından olmalıdır. Son yıllarda eğitim alanında yapılan yeniliklerin ardından bilimsel metod ve teknikler ile uygulamalı eğitime ağırlık verilmesinin gerekli olduğu ortaya konulmuĢtur. Bu anlayıĢ çerçevesinde fen öğretilemez, öğrenci tarafından öğrenilir. Öğrenciler kendi çabaları ile öğrenme yollarını bularak bilgiye ulaĢmalıdır.
3
Aksu (2004) fen eğitiminin temel amaçlarının ve diğer amaçlarının neler olduğunu aĢağıdaki gibi belirtmiĢtir.
Temel amaçları;
Öğrencilerin fen kavramlarını anlamlı bir Ģekilde öğrenmelerini, Bilimsel kavramların günlük hayatta kullanılıĢını görmelerini, Fen bilimlerine karĢı olumlu tutumlar geliĢtirmelerini sağlamaktır.
Diğer amaçları;
Gerçek bilim adamlarının düĢünüĢ yollarını ve çalıĢmalarını öğrenmek için bilimsel süreçleri kullanma,
Psiko-motor ve biliĢsel becerileri kullanma,
Problem ve bilmece çözme,
AlıĢılmadık düĢünceler üretme,
KiĢisel değerleme, toplumsal sorunlara ve çevre sorunlarına iliĢkin kararlar verme,
KiĢisel sağlık, beslenme, yaĢam tarzı konularında söylenti ve heyecandan ziyade bilimsel bilgilerle karar verme,
Ev araçlarında uygulanan bilimsel ve teknolojik ilkeleri anlama, Fen bilimlerini diğer bilimlerle bütünleĢtirmedir.
Ülkemizde Fen ve Kimya Eğitimi
Ülkemizde eğitim alanındaki yenilikler ve çalıĢmalar cumhuriyetin ilanıyla önem kazanmıĢtır. Fen eğitimine Mustafa Kemal ATATÜRK büyük değer vermiĢtir.
Cumhuriyetin ilk dönemlerinde ders kitaplarına dayalı eğitim yapılmıĢtır. Kitaplar teksir makineleriyle çoğaltılmıĢtır. 1928 yılındaki harf inkılabından sonra matbaaların sayıca azlığından dolayı kaynaklar sadece öğretmenlere verilmiĢtir. Bu durum öğretmenlerin anlattıkları konularda sadece not tutan, baĢka kaynak oluĢturamayan bir eğitim sistemine yol açmıĢ ve öğrenciler ezberciliğe yönlendirilmiĢtir (Ayas, 1993).
Ulu önderimiz Atatürk, 1920’li yıllardan baĢlayıp 1930’lu yılların sonuna kadar fen eğitiminde düzenlemeler yaptırmıĢtır (Morgil, Ġ., Yılmaz, 1992; Oskay, Ö. Ö., 2003). Bu bağlamda yurt dıĢından haritalar, tepegözler ve deney araçları ülkemize getirtilmiĢtir. 1960’lı yıllara kadar genellikle ders ve konular üzerinde liste değiĢikliğine gidilmiĢtir. 1960’lardan sonra eğitimde modernleĢme çalıĢmaları hızlandırılmıĢtır. Bunda özellikle yurt dıĢındaki geliĢmeler etkili olmuĢtur. Bu bağlamda; öğretici filmler yapılarak seslendirilmiĢ, fen ile matematik alanındaki bazı ders kitapları Türkçeye çevrilmiĢ ayrıca yeni ders kitapları yazılmıĢtır. Ġlk Fen Lisesi Ankara’da açılarak 1964 yılı sonbaharında
4
eğitim-öğretime hazır hale getirilmiĢtir. Fen eğitiminde modernleĢmeyi sağlamak için 1967 yılında “Fen Öğretimini GeliĢtirme Bilimsel Komisyonu” kurulmuĢtur. Bu komisyon öncülüğünde bazı projeler yürütülmüĢtür. Bu projelerle fen derslerinde temel kavramların öğretilerek bilimsel düĢünme alıĢkanlığı kazandırmak amacıyla öğretim materyalleri geliĢtirilmesi üzerinde durulmuĢtur (DemirbaĢ, Soylu, 2000, Çilenti, 1985).
1980’li yıllarda dünyadaki ve ülkemizdeki teknolojik geliĢmeler yeni açılımlar getirmiĢ ve özellikle bilgisayar teknolojisi ön plana çıkmıĢtır. 1982 yılında “Bilgi ĠĢlem Daire BaĢkanlığı” oluĢturulmuĢtur. Böylelikle bilgisayar teknolojisindeki geliĢmelerin fen eğitiminin içerisine entegre edilmesi amaçlanmıĢtır.
2000’li yıllarla beraber, bilgisayar ve bilgisayar temelli materyallerin günlük hayatımızda kullanılması bunun okullara yansımasını sağlamıĢtır. Bu sebeple, Milli Eğitim Bakanlığı bünyesinde “Eğitim Teknolojileri Genel Müdürlüğü” kurularak eğitimcilerin bilgi teknolojilerini kullanmasına yönelik çeĢitli seminerler ve kurslar düzenlenmiĢtir. Sonrasında bu kurumun adı “Yenilik ve Eğitim Teknolojileri Genel Müdürlüğü” olarak değiĢtirilmiĢtir.
Günümüzde tüm geliĢmiĢ ülkelerde olduğu gibi ülkemizdeki kimya öğretiminde de geleneksel yöntemler yerine öğrenci ve teknoloji merkezli yöntemler kullanılmaktadır. YaklaĢık on yıldır eğitim programlarında bu yöntemler yer almaktadır. Ancak geçiĢ aĢamasında eğitimcilerin yöntemleri uygulamasında bazı sorunlar yaĢanmıĢtır. Çünkü kendileri böyle yetiĢmemiĢ olan eğitimcilerin bir anda bu değiĢime ayak uydurmaları süre almıĢtır. Bu konuda yapılan hizmet içi eğitimler de yeterli olmamıĢtır. Son yıllarda üniversiteden gerekli eğitimi alarak mezun olan öğretmenlerin okullardaki sayısının artmasıyla öğrenci ve teknoloji merkezli yöntemlerin kullanılmasının oranı artıĢ göstermiĢtir. Öğrenci ve teknoloji merkezli yöntemde bilgiyi öğretmek değil, öğrencilere bilgi edinme yollarının gösterilmesi önemlidir. Bu yöntemi teĢvik etmek için MEB okullarda bilgisayar laboratuvarları kurmuĢ, internet ağları oluĢturmuĢtur. Ayrıca son olarak da FATĠH projesi kapsamında öğrencilere tablet bilgisayarlar dağıtılmıĢ ve etkileĢimli tahtalar sınflara monte edilmiĢtir. Bu da günümüzde eğitimde BDÖ materyallerinin ne kadar önemli olduğunu göstermektedir.
5 Fen Eğitiminin Sorunları
Fen eğitimi sayesinde toplumlarda olayları araĢtıran, yararlı sorular sorabilen, dogmatik düĢüncelerden arınmıĢ, doğal ve teknolojik dünya ile ilgili akla uygun açıklamalar yapabilen ve bilimsel bilginin nasıl elde edilebildiğini açıklayabilen bireyler yetiĢtirilmektedir. Fen eğitimine yeteri kadar önem verilmezse, toplumlar geliĢmiĢ ülkelerin sömürüsünden kurtulamayarak üretenden çok tüketen toplum haline dönüĢürler. Ülkemizin, dünyadaki bilgi üretimine katkısı binde bir seviyelerindedir. Bu sebeple durumumuz hiç de iç açıcı değildir ve fen eğitimine vakit kaybetmeden gereken önem verilmelidir.
Kavak (2004) ülkemizdeki fen eğitiminin en büyük sorunu olarak, günümüze kadar alan eğitimiyle ilgili yeterli çalıĢmanın yapılmamasını görmüĢtür. Yaptığı araĢtırmada fen eğitiminin sorunlarının son yıllara kadar hemen hemen hiç araĢtırılmadığını bu nedenle de geliĢmiĢ ülkelerin yaptıkları değiĢikliklerin fark edilemediğini belirtmiĢtir.
Amerika, Ġngiltere, Fransa gibi günümüz geliĢmiĢ ülkeleri 1957 yılında Rusların uzaya “Sputnik” adlı uzay mekiğini fırlatmasıyla baĢlayan teknolojik yarıĢta geri kalmamak için fen eğitiminde müfredat değiĢikliği baĢlatmıĢlardır. Bu geliĢmeler ne yazık ki çok uzun süre ülkemize aksettirilememiĢ, dolayısıyla da fen eğitimi ve teknoloji geliĢiminde ülkemiz hep geri kalmıĢtır.
1982 yılında YÖK yasasıyla birlikte üniversitelerde eğitim fakülteleri açılarak bu sorun çözülmeye çalıĢılmıĢ, ancak hem eğitimcilerin sayısının az olması hem de eğitim formasyonlarının olmaması nedeniyle istenilen baĢarıya ulaĢılamamıĢtır. 1983 yılında MEB Talim ve Terbiye Kurumu’nun hazırladığı “Fen Programları Durum Değerlendirmesi” ne göre; laboratuvar uygulamalarının öğrenciler için fen derslerini daha ilgi çekici hale getirdiği ortaya konulmuĢtur. Buna karĢılık görsel ve iĢitsel çeĢitli öğretim materyallerinin eksikliği veya var olan materyalin verimli kullanılamadığı da vurgulanmıĢtır. Bu da gösteriyor ki, hem malzeme eksikliği hem de malzemenin doğru Ģekilde kullanılamaması fen eğitiminin önemli sorunlarındandır. 1988 yılında eğitim fakülteleri yeniden yapılandırılarak alan eğitimlerinin sorunlarını çözmeye çalıĢan kurumlar haline getirilmeye çalıĢılmıĢtır (Ayas, Özmen, Demircioğlu ve Sağlam, 1999). Ülkemizin fen eğitiminde geliĢmiĢ ülkelerin epey gerisinde kaldığı düĢünülürse vakit kaybetmeden doğru Ģekilde sorun tespitleri yapılarak bu sorunlara çağdaĢ çözümler önerilmelidir. Ancak günümüzde sürekli müfredat değiĢikliklerinin yapılması, her sene
6
değiĢeceği söylenen sınav belirsizliği ve üniversitelerin kimya, fizik, biyoloji öğretmenliği bölümlerine lisans düzeyinde öğrenci alımının durdurulması kafalarda bazı soru iĢaretleri de bırakmaktadır.
Fen eğitimi çalıĢmaları sırasında Amerika’da yapılan çalıĢmalarda, kavram öğretimine
odaklanan müfredatlar kaldırılarak yerine öğrencilerin yaratıcılıklarını ortaya
çıkartabileceği uygulamalara yönelik müfredatlar getirilmiĢtir (YÖK, 1998). Açık uçlu sorgulama-araĢtırma temeline göre hazırlanan bu müfredat yaratıcı bilim adamlarının sayısını artırmıĢ ancak fen okur-yazarlık oranını düĢürmüĢtür. 1980’lerde müfredatlar yeniden düzenlenmiĢtir. Bu yeni müfredattaki temel vurgu, “dinamik, yapıcı ve yeni yaklaĢımlarla tüm çocukların feni öğrenmesi sağlanarak bilim okur-yazarı olma imkanı yakalamalıdır” olmuĢtur.
Fen okur-yazarlığıyla ilgili en önemli Ģey fen kavramlarıdır. Bu nedenle fen eğitiminin ilk amacı fen kavramlarının öğretimi olmalı, kavramlar öğretilirken diğer boyutlara yer verilmelidir.
Fen kavramlarının özünü doğru bir Ģekilde öğrenmek ve anlamak oldukça zordur. Birçok çalıĢmada baĢlıca öğrenme zorlukları açıklanmıĢ, bu öğrenme zorluklarının nedenleri tanımlanmıĢtır (Tümay, 2014; Treagust, Duit ve Fraser, 1996; Taber, 2001; Treagust, Duit ve Nieswandt, 2000). Bu çalıĢmalara göre öğrenme zorluklarının en büyük nedeni ön bilgilerdir. Ön bilgiler öğrencilerin formal bir eğitim almadan önce teknolojik ve doğal dünya ile etkileĢim içinde oldukları günlük yaĢantılarında, fen konularıyla ilgili kafalarında oluĢturdukları düĢüncelerdir. ÇalıĢmalarda, denenmemiĢ inançlar, ön kavramalar, alternative çatı, denenmemiĢ teoriler, denenmemiĢ kavramlar, öğrencilerin düĢünceleri gibi farklı adlarla anılmaktadır. Bu düĢünce yapıları genellikle bilimsel görüĢten farklı olup değiĢmeye karĢı çok fazla direnç göstermektedir (Osborne ve Freyberg, 1996).
Piaget’in zihinsel geliĢim teorisinde, Ģema olarak adlandırılan düĢünceler, çocuğun dünyaya nasıl baktığının resmidir. ġemalar tüm duyu organları ile birlikte çocuğun algıladığı verileri yorumlamasını sağlar. Öğretmenler derste yapılandırıcı yaklaĢıma göre açıklama yaparken gösterdiği resimler, yaptığı deneyler öğrencinin zihninde yorumlanarak anlamlandırılır. Öğrenme, öğretmen tarafından sunulan bilginin doğrudan alınması değil, aktif bir Ģekilde sürecin içerisinde yer alarak bilgiyi yapılandırma sürecidir (Steffe and
Gale, 1995; Tobin, 1993). Yapılandırma, önceki bilgilerin yeni bilgilerle
7
durumda ortaya çıkan bilimsellikten uzak farklı bir görüĢ ortaya çıkmaktadır. Buna da yanlıĢ kavrama denir.
YanlıĢ kavrama, fen eğitiminin en büyük sorunlarından biridir. Aynı zamanda birçok tezin araĢtırma konusunu oluĢturmaktadır. Önceleri araĢtırmalar daha çok yanlıĢ kavramaların olup olmadığını belirlemek amacıyla yapılırken son yıllarda yanlıĢ kavramaların nedenleri ve nasıl giderilebileceğinin üzerinde durulmuĢtur. Pfundt ve Duit (1998) araĢtırmasında 3000’den fazla çalıĢmayı incelemiĢ ve bu çalıĢmaların %70’inin fizik alanında, %20’sinin biyoloji alanında ve ancak %10’unun kimya alanında olduğunu tespit etmiĢtir. Bu sonuçlar doğrultusunda kimya alanında az çalıĢmanın yapılması bu alanda çalıĢanlar için hiç de iç açıcı bir sonuç değildir. Dolayısıyla, kimya konularındaki öğrenme zorluklarının incelenmesi, bunların giderilmesi için nelerin yapılması gerektiğinin araĢtırılması önemlidir. Teknolojinin geliĢimiyle birlikte, bilgisayar destekli eğitimin sınıflarda uygulanmaya baĢlaması bazı yanlıĢ kavramanın düzeltilmesine ve öğrencilerin zihinsel düĢünme becerilerinde artıĢa yol açmıĢtır.
Problem Durumu
Kimya, ilk ve ortaöğretim düzeyinde öğrenilmesi ve öğretilmesi zor bir öğrenme alanıdır. Bu alandaki en büyük öğrenme zorluğu öğrencilerin günlük yaĢamlarına bakıĢ açıları ve sezgileriyle çeliĢen maddenin tanecikli doğasıdır (Treagust vd., 2000). Tanecikli doğa, atom, molekül, iyon, elektron gibi kavramların öğrenilmesini gerektirir. Fakat bu kavramlar soyuttur ve duyu organlarından elde ettikleri bilgilere güvenme eğiliminde olan öğrenciler için problemlidir. Çünkü maddenin tanecikleri, direkt olarak görünemeyecek, günlük deneyimlerinden sezgiyle algılanamayacak kadar küçüktür ve hayalde canlandırılması zordur (Treagust vd., 1992; Abraham vd, 1994; Zvi vd., 1988; Ben-Zwi vd., 1986; Ebenezer ve Erickson, 1996; Ebenezer, 2001; Gabel, 1998; Gabel vd., 1987).
Johnstone (1991; 1993) kimyayı öğrenirken ve öğretirken üç temel boyutu dikkate alınması gerektiğini belirtmiĢtir:
1. Makroskobik boyut (kimyanın dokunulabilir, görülebilir boyutu)
2. Mikroskobik boyut (makro olayları kinetik bakıĢ açısıyla atomik ve moleküler seviyede açıklayan boyut)
3. Sembolik boyuttan oluĢur (sembolleri eĢitlikleri stokiyometriyi ve matematiği içeren boyut).
8
Kimyanın bu üç temel boyutu, kimyayı anlamanın üçgenidir (ġekil 1). Kimya alanında uzman kiĢiler bir boyuttan diğer boyuta kolayca geçiĢ yapabilirler ancak öğrenciler için bu durum farklıdır. Birçok öğrenci kimyayı ifade eden sembolik ve moleküler sunumları öğrenmede zorluk çeker.
ġekil 1. Kimya bilgisinin 3 boyutunun iliĢkisi
Kimyadaki kavramsal anlayıĢ, makroskobik, moleküler ve sembolik boyutları birlikte kullanarak kimyasal reaksiyonları sunmayı gerekli kılar (Bowen, 1998; Gabel ve Bunce, 1994). Öğrencilerin makroskobik seviyedeki değiĢimleri açıklamaları için moleküler seviyede düĢünmeleri, moleküler ve yalın atomlar arasındaki etkileĢimi kullanmaları gerekir (Ben-Zvi, 1986). Bununla birlikte birçok araĢtırma; moleküler seviyede öğrencilerin kimyasal olayları açıklayamadıklarını göstermiĢtir (Abraham, Grybowski, Renner ve Marek, 1992). Ayrıca araĢtırmalarda öğrencilerin sembolleri, formülleri ve kimyasal denklemleri nasıl anladıkları ve kullandıkları sorulduğunda bu kavramların anlamlarını ifade etmede zorluk yaĢadıkları gözlenmektedir (Friedel ve Maloney, 1992). Yapılan araĢtırmalar, moleküler seviyedeki kavrayıĢ yetersizliğine ek olarak öğrencilerde kimyasal değiĢimler konusunda yanlıĢ kavramalarının da olduğunu bizlere göstermiĢtir. Göncü (2006) kimya konularının ülkemizde ve diğer ülkelerde öğrenilememesinin ana sebepleri olarak aĢağıdaki bulguları ortaya koymuĢtur:
1. Öğrencilerin maddenin tanecikleri olan atom, iyon ve molekül adlarını bilmesine rağmen, bu adları duydukları zaman zihinlerinde hiçbir imaj oluĢturamaması
2. Enerji, ısı ve sıcaklık kavramları doğru algılanmadığı için madde içinde enerjiye bağlı olan değiĢmelerin doğru yorumlanamaması
3. Kimyasal bağın günlük hayatta kullandığımız fiziksel bağ gibi düĢünülmesi 4. Kimya ile yaĢam ve çevre bağının kurulamaması
9
5. Kimyasal reaksiyonun çekirdek tepkimesi gibi algılanması
6. Geri dönüĢümlü değiĢmelerin fiziksel değiĢime; geri dönüĢümsüz değiĢimlerin ise kimyasal değiĢme gibi öğrenilmesi
7. Çekirdek tepkimelerinde açığa çıkan enerjinin anlaĢılmaması
8. Yarılanma süresi ile reaksiyon hızının karĢılaĢtırılmasında sıcaklık, basınç vb. etkilerin yorumlanamaması
9. Maddenin elektriksel yapısı hakkında bir imaja sahip olunamaması
10. Maddenin tanecikli, boĢluklu ve hareketli bir yapıya sahip olmasının tam anlaĢılamaması 11. Çözeltilerin homojen karıĢım olduğunu kabul eden öğrencilerin gaz karıĢımlarının homojen
olmaması gerektiğini düĢünmesi
Kimyasal bağların oluĢumu ve kimyasal değiĢim kavramı konusu yukarıda sayılan maddelerden de anlaĢılacağı gibi kimyanın çok fazla anlama güçlüğü çekilen konularından biridir. Soyut kavramların, sembollerle gösterimin ve karĢılaĢtırmalı olayların fazlalığı bu konunun zor öğrenilmesini ya da yanlıĢ kavramaların fazla olmasına neden olmaktadır. Örneğin, Ahtee ve Varjola (1998) farklı seviyelerdeki öğrencilerin kimyasal reaksiyonlarla ilgili düĢüncelerini incelemiĢtir. Çoğu öğrencinin maddeyi, sanki dünyadaki mikroskobik objeymiĢ (atom, molekül vb.) gibi düĢündüğünü, fiziksel ve kimyasal değiĢmenin farkını anlamadıklarını tespit etmiĢtir.
Öğrenciler için fiziksel ve kimyasal değiĢme arasındaki farkı anlamak önemli bir problemdir. Öğrencilerin birçoğu mikroskobik düzeyde, fiziksel ve kimyasal değiĢmede neler olduğunu açıklayamamaktadır (Andersson, 1990; Krnel, Watson ve Glaser, 1998;
Osborne ve Cosgrove, 1983; aktaran, Vural, 2005, s. 8). Ben-Zvi, Eylon ve Silberstein (1987) tarafından yaĢı 15’den fazla olan 337 öğrenci
üzerinde yapılan çeĢitli araĢtırmalarda bazı öğrencilerin kimyasal reaksiyonları, bağ kırılması ve bağ oluĢumu olaylarının meydana geldiği bir proses olarak değil de reaktantların birbiriyle karıĢması veya reaktantların birbirine yapıĢması olarak gördüğü
belirlenmiĢtir. Bu gruptaki öğrencilerle Cl2O gazının elementlerine ayrıĢtığı reaksiyon ve
N2 ve O2 elementleri arasındaki bir reaksiyonda N2O, NO, NO2, N2O5 ve N2 ile O2’den
hangilerinin oluĢacağı konusunda mülakatlar yapılmıĢtır. Birinci örnekte, öğrencilerin %97’si oksijen molekülünü bağlı iki atomdan oluĢan bir birim olarak temsil etmiĢlerdir. Öğrencilerin %25’i bileĢik hakkında interaktiften ziyade toplamalı (eklemeli) bir görüĢe
sahiptir. Örneğin, Cl2O bileĢiğini Cl2 molekülü ve O atomundan meydana gelmiĢ gibi
göstermektedirler. Ayrıca öğrencilerin %10’u O2(g)’nin çok sayıda oksijen molekülünü
10
AraĢtırmada diğer soruya verilen cevaplar incelendiğinde, öğrencilerin N2O5 ve NO’nun
oluĢamayacağını, NO2’nin oluĢabileceğini belirttikleri görülmüĢtür. NO’nun oluĢmamasına
gerekçe olarak kütlenin korunumu kanunu gösterilmiĢ ve bu kanuna göre NO’nun kütlesinin reaksiyona girenlerden daha az olduğu gösterilmiĢtir. Ayrıca O2 ve N2’nin
parçalanamayacağı belirtilmiĢtir. N2O5’in oluĢması için N2 ve O5’e sahip olunması
gerektiği, N2 ve O2’nin varlığında oluĢamayacağı belirtilmiĢtir.
Öğrenciler için kimyasal reaksiyonlar konusunda anlaĢılması zor olan bir ifade de bu reaksiyonların niçin gerçekleĢtiğidir. Genellikle ısıtma, parlama, alev çıkması olarak algılanan kimyasal reaksiyonların, oluĢ nedeni anlaĢılamamaktadır (Barral ve Fernandez, 1992, Novick ve Nussbaum, 1978; Watson, Prieto ve Dillon, 1997).
Bir kimyasal reaksiyon süresince meydana gelen enerji değiĢimleri bir diğer problemdir. De Vos ve Verdonk (1986) 15-16 yaĢlarındaki öğrencilerin kimyasal reaksiyonları endotermik veya ekzotermik olarak sınıflandırmada zorlandıklarını tespit etmiĢlerdir. Bazı öğrenciler, mumun yanmasını, ıĢık vermesi için ısıya ihtiyaç duyduğunu düĢünerek endotermik reaksiyon olarak açıklamıĢlardır.
Boo ve Watson’ın (2001) araĢtırmalarında bazı öğrenciler, bağ kopması olayının ekzotermik ve bağ oluĢumunun endotermik olduğunu düĢünmüĢlerdir. Bu alternatif kavramın sebebi, bağ enerjisinin, iki atom arasında depolanan bir enerji olduğu ve kırılırken de bu enerjinin açığa çıktığı düĢüncesidir.
Kimyanın diğer konuları gibi kimyasal reaksiyonlar konusuyla ilgili de literatürde birçok çalıĢma yapılmıĢtır. Çünkü kimyasal reaksiyonlar konusu kimyanın temel konularından birisidir. Bu çalıĢmada da yeni değiĢen 9. sınıf müfredatına uygun Ģekilde kimyasal türlerin neler olduğu ve etkileĢimlerinden yola çıkılarak kimyasal tepkimelerin nasıl meydana geldiği konusuna değinilmiĢtir. Ayrıca kimyasal tepkimeler sonucu meydana gelen kimyasal tepkime türlerinden bahsedilmektedir.
Daha önceki kimyasal reaksiyonlar çalıĢmalarında, öğrencilerde birçok yanlıĢ kavrama ya da kavrayamama olgusuna rastlanmıĢtır. Bunun sonucunda öğrencide anlamlı öğrenmenin nasıl olacağı sorusuna cevap aranmaya baĢlanmıĢtır. Nerssessian (1992), anlamlı öğrenmenin ancak bilimsel doğrularla uyumlu olan zihinsel imajlarımızın oluĢması sayesinde olabileceğini belirtmiĢtir. Ġmajlar; bir kavramla ilgili zihnimizde oluĢan Ģemalardır. Bu imajlar, kiĢisel ve içseldir. Aynı zamanda değiĢken, tamamlanmamıĢ, sınırları kesin olarak çizilmemiĢ Ģemalardır. Bir kavramla ilgili olarak herkes farklı zihinsel
11
imajlar oluĢturabilir. Bu farklılık kiĢinin içinde yaĢadığı dünya ile etkileĢimine bağlı olarak ortaya çıkar (Norman, 1983).
Ġmajları açıklamanın en basit yolu onları zihinsel resimler olarak tarif etmektir. Kavramlarla ilgili imajların doğru Ģekilde oluĢması onların daha kolay hatırlanmasına yardımcı olabilir. Bu sayede öğrencilerdeki çeĢitli kavramlarla ilgili imajlarının oluĢmaması durumu veya imaj farklılıkları ortadan kaldırılabilir. Diğer taraftan zihinde bir fikir ve resim oluĢturma yeteneği olan yaratıcı imgelem, hayal gücünün aktif hale geçmesini gerektirir. Bu da ancak imajlar (imgeler) aracılığı ile olur (Atasoy, 2004).
Hayalde canlandırma, kimya kavramlarının daha iyi anlaĢılabilmesi için önemlidir (Mcintosh, 1986; Noh ve Scharmann, 1987). Eğer öğrenciler, atom, molekül, iyon gibi tanecikleri hayallerinde canlandırabilirlerse “dizge” (semboller ve eĢitlikler), “önerme” (kavramlar arası iliĢkiler) ve “mantıksal-matematiksel anlayıĢ” (matematiksel problem çözme) gibi kimyasal bilgileri doğru bir Ģekilde anlamlandırabilir, kimyasal olayları bilimsel görüĢler doğrultusunda açıklayabilirler (White, 1988). Aksi takdirde, maddenin makroskobik özellikleriyle ilgili duyu organlarından elde ettikleri bilgileri kullanarak, mikroskobik doğayı yorumlamaya çalıĢır ve sonuçta yanlıĢ kavrama oluĢturabilirler (Ben Zwi vd., 1986; Ebenezer ve Erickson, 1996; Renström vd.,1990). Bu nedenle Kavak (2004) yanlıĢ kavramaların önüne geçilmek isteniyorsa öğrenme ortamının, öğrencilerin, kavramları hayallerinde canlandırmalarına yardımcı olacak Ģekilde düzenlenmesini ve maddenin tanecikli doğasının öğretimine daha fazla önem verilmesi gerektiğini belirtmiĢtir.
Öğrencilerin tanecikli yapıyı, kimyanın makroskobik, moleküler ve sembolik boyutunu açıklayabilmesi için birçok öğretim stratejileri ortaya atılmıĢtır. Bunlardan geliĢen teknolojiyle beraber en önemlileri de bilgisayar destekli öğretimin ve üç boyutlu somut nesnelerin derslerde kullanılmasıdır.
Öğrenme ortamları içerisinde bilgisayar destekli öğretim ve somut nesnelerin kullanılmasına yönelik tüm fen alanlarında olduğu gibi kimya alanında da birçok çalıĢma yapılmıĢtır. Bu çalıĢmalarda, öğrencilerin baĢarılarına, uzaysal düĢünme becerilerine ve zihinsel düĢünmelerine olan etkiler incelenmiĢtir. ÇalıĢmalarda yöntemin öğrenci baĢarısına ve uzamsal düĢünmeye önemli katkılar sağladığı bulunmuĢtur (Wu, Kreajcik ve Solowoy, 2001; Berger vd., 1994; Gabel ve Sherwood, 1980).
12
AraĢtırmada bilgisayar destekli öğretim ve somut nesnelerin öğrencilerdeki uzamsal düĢünme becerileri ile zihinsel döndürme becerilerine olan etkisinden bahsedilmektedir. Lise öğrencilerinin kimyasal reaksiyonlar konusundaki zihinsel döndürme becerileri ile uzamsal düĢünme becerilerine, dönüĢümlü olarak kullanılan bilgisayar destekli öğretim ve somut nesnelerin herhangi bir etkisinin olup olmadığı sorusu bu araĢtırmanın problem cümlesini oluĢturmaktadır.
Literatür çalıĢmalarının bazılarında etkisinin olduğu bulunan öğrencilerdeki olası uzamsal düĢünme becerilerindeki geliĢimin, öğrencilerin çizimlerden ve düĢünme becerilerinden oluĢan zihinsel döndürme becerilerine dayalı kimyasal reaksiyon baĢarı testine ne kadar yansıdığı bu araĢtırmanın diğer önemli problemini oluĢturmaktadır.
AraĢtırmanın Amacı
Belirtilen problem durumuyla ilgili olarak araĢtırmanın amacı, bilgisayar ile üç boyutlu modellerle destekli öğretimin 9. sınıf öğrencilerinin uzamsal düĢünme becerilerine ve kimyasal reaksiyonlar konusunda zihinsel döndürme becerisi gerektiren sorulardaki baĢarısına etkisini incelemektir.
AraĢtırmanın problem cümlesine cevap bulabilmek amacıyla aĢağıdaki alt problemler oluĢturulmuĢtur. Problem cümlelerinde adı geçen deney grubu, bilgisayar ve üç boyutlu modellerle destekli öğretim ile öğrenim gören öğrencileri; kontrol grubu ise geleneksel öğretim yöntemleriyle öğrenim gören öğrencileri ifade etmektedir.
1. Alt Problem: Deney grubundaki öğrencilerin uzamsal düĢünme becerileri ile ilgili ön testten aldıkları puanların ortalamasıyla son testten aldıkları puanların ortalaması arasında anlamlı fark var mıdır?
2. Alt Problem: Kontrol grubundaki öğrencilerin uzamsal düĢünme becerileri ile ilgili ön testten aldıkları puanların ortalamasıyla son testten aldıkları puanların ortalaması arasında anlamlı fark var mıdır?
3. Alt Problem: Deney ve kontrol grubundaki öğrencilerin uzamsal düĢünme becerileri ile ilgili ön testten aldıkları puanların ortalamaları arasında anlamlı fark var mıdır?
4. Alt Problem: Mantıksal düĢünme yetenekleri ve bilgisayara karĢı tutumları kontrol altına alındığında deney ve kontrol grubundaki öğrencilerin uzamsal
13
düĢünme becerileri ile ilgili son testten aldıkları puanların ortalamaları arasında anlamlı fark var mıdır?
5. Alt Problem: Deney grubundaki öğrencilerin kimyasal reaksiyonlar konusundaki zihinsel döndürme becerisini ölçen ön testten aldıkları puanların ortalamasıyla son testten aldıkları puanların ortalaması arasında anlamlı fark var mıdır?
6. Alt Problem: Kontrol grubundaki öğrencilerin kimyasal reaksiyonlar konusundaki zihinsel döndürme becerisini ölçen ön testten aldıkları puanların ortalamasıyla son testten aldıkları puanların ortalaması arasında anlamlı fark var mıdır?
7. Alt Problem: Deney ve kontrol grubundaki öğrencilerin kimyasal reaksiyonlar konusundaki zihinsel döndürme becerisini ölçen ön testten aldıkları puanların ortalamaları arasında anlamlı fark var mıdır?
8. Alt Problem: Mantıksal düĢünme yetenekleri ve bilgisayara karĢı tutumları kontrol altına alındığında deney ve kontrol grubundaki öğrencilerin kimyasal reaksiyonlar konusundaki zihinsel döndürme becerisini ölçen son testten aldıkları puanların ortalamaları arasında anlamlı fark var mıdır?
9. Alt Problem: Deney ve kontrol grubundaki öğrencilerin uzamsal düĢünme becerilerinin geliĢimi ile kimyasal reaksiyonlar konusundaki zihinsel döndürme becerilerinin geliĢimi arasında anlamlı bir iliĢki var mıdır?
10. Alt Problem: Deney ve kontrol grubundaki öğrencilerin mantıksal düĢünme yetenekleri arasında anlamlı bir fark var mıdır?
11. Alt Problem: Deney ve kontrol grubundaki öğrencilerin bilgisayar tutumları arasında anlamlı bir fark var mıdır?
AraĢtırmanın Önemi
Teknolojinin hızla ilerlemesiyle bilgisayar ve somut modellerin, eğitim alanları baĢta olmak üzere, günlük hayatımızın her alanında kullanımı fazlasıyla artmıĢtır (internetten online alıĢ-veriĢ, ev maketleri vb.). AraĢtırmada bu yöntemin etki ettiği kavramlardan uzamsal yetenek incelenmektedir. Uzamsal yetenek doğası bütün ya da parçalı olarak uzaydaki nesneleri, konumlarını ve iliĢkilerini anlamayı, kavramayı ve kullanmayı gerektirmektedir. Ġnsanoğlu üç boyutlu bir dünyada yaĢamakta ve üç boyutlu nesnelerle iliĢkiler kurarak hayatını sürdürmektedir. Bu yüzden uzamsal yeteneğin geliĢtirilmesinin
14
günlük hayat problemlerini çözmede bize destek sağlayacağı, bizi pratik çözümlere götüreceği açıktır (Yıldız, 2009).
Uzamsal yeteneğin, birçok alanla iliĢkisi vardır. Yapılan araĢtırmalar uzamsal yeteneğin resim baĢarısı, fizik baĢarısı, kimya baĢarısı ve matematik baĢarısı ile yakından iliĢkili olduğunu bize göstermektedir (Battista vd., 1989; McClurg vd., 1997; Pribyl ve Bodner, 1987).
McGee (1979), devlet okullarının programlarında uzamsal yetenekleri geliĢtirmek için gerekli pratik ve deneyimlere yeteri kadar yer verilmediğini belirtmektedir. Ülkemizdeki ilköğretim ve ortaöğretim düzeyinde yapılan çalıĢmalar da bu görüĢü desteklemektedir (Kayhan, 2005; Kakmacı, 2009; Turğut, 2007). Bu doğrultuda okullardaki eğitim programlarında uzamsal düĢünme becerilerinin geliĢtirilmesine dönük kazanımlara ve etkinliklere ihtiyaç duyulduğu açıktır.
Özetle araĢtırma sonuçlarının, bu alanda yatırım yapmayı düĢünen ilgili resmi ve özel kurumlara ıĢık tutacağı düĢünülmektedir. Ayrıca yapılması düĢünülen diğer araĢtırmalara, kullanılabilecek etkinliklere kaynak oluĢturması beklenmektedir.
Sayıltılar
1. AraĢtırmanın uygulama sürecinde, kontrol altına alınamayan dıĢsal etkenlerden deney ve kontrol grubu öğrencilerinin eĢit düzeyde etkilemiĢtir.
2. Öğrencilerin, araĢtırma sonucunu etkileyecek bir etkileĢimde bulunmadıkları düĢünülmüĢtür.
3. Veri toplama araçlarının geçerliliğinin sağlanmasında uzman kanısı yeterlidir. 4. Öğrencilerin yapılan ön test ve son testleri içtenlikle yanıtladıkları varsayılmıĢtır.
Sınırlılıklar
1. AraĢtırma 2013-2014 eğitim öğretim yılında Yozgat ili merkezinde eğitim veren bir devlet okulunun 9. sınıf öğrencilerindeki 120 öğrencinin sonuçlarıyla sınırlıdır. 2. AraĢtırma, ortaöğretim 9. Sınıf kimya dersi “Kimyasal Türler Arası EtkileĢimler’’
konusu ile sınırlıdır.
3. Grupların uzamsal düĢünme becerilerinin ölçümü araĢtırmadaki “Uzamsal Yetenek Testi” ile sınırlıdır.
15
4. Grupları zihinsel döndürme becerilerinin ölçümü araĢtırmadaki “Zihinsel Döndürme Becerisine Dayalı Kimyasal Reaksiyon BaĢarı Testi” ile sınırlıdır.
5. Grupların bilgisayar tutumlarının ölçümü araĢtırmadaki “Bilgisayar Tutum Ölçeği” ile sınırlıdır.
6. Grupların mantıksal düĢünme yeteneklerinin ölçümü araĢtırmadaki “Mantıksal DüĢünme Yetenek Testi” ile sınırlıdır.
Tanımlar
Uzamsal Yetenek: Hayal etme, algılama, yorumlama, nesnelerin veya Ģekillerin görsel
iliĢkilerini anlama yeteneğidir (Bayrak, 2008, s. 14).
Uzamsal DüĢünme Becerisi: Üç boyutlu düĢünme ve görsel tasvirlerde ustalık
(Thurstone, 1938; aktaran, Eisenberg, 1999, s.9). Üç boyutlu yapıları doğru algılama ve üç boyutlu yapıları oluĢturan parçaları birbiriyle karĢılaĢtırabilme yeteneğidir (French, 1951; aktaran, Carroll, 1993, s. 315).
Zihinsel Döndürme Becerisi: ġekilleri zihinde döndürebilme ve belirtilen nesneye veya
olaya göre Ģeklin uzayda alabileceği durumu belirleme yeteneğidir (Deliağaoğlu, 1996, s. 9).
Bilgisayar Destekli Öğretim: Öğretim sürecinde öğretmenin yol gösterici bir rehber,
bilgisayarın ise ortam olarak nitelendirildiği, öğrencilerin bilgisayarla hazırlanmıĢ ders materyalleri ile etkileĢimde bulunduğu, etkinliklerdir (Hamafin ve Peck, 1989, s. 5-6).
Model: Gerçek cisimden daha büyük, küçük ya da aynı büyüklükte olan, baĢka bir
maddeden yapılmıĢ örneklerdir. Modeller özellikle büyüklüğü nedeniyle sınıf ortamına getirilemeyen ya da çıplak gözle görülemeyen nesnelerin, gerçeğe en yakın biçimde tanınmasını sağlar (Kaptan, 1999, s. 156).
17
BÖLÜM II
KURAMSAL AÇIKLAMALAR ve ĠLGĠLĠ ARAġTIRMALAR
Bu bölümde bilgisayar destekli öğretim, somut materyaller, uzamsal yetenek ve zihinsel döndürme kavramları açıklanarak birbiriyle iliĢkilerinden bahsedilmektedir. AraĢtırmanın devamında konuyla ilgili bundan önceki dönemde yapılan yurt içi ve yurt dıĢı çalıĢmalarına yer verilmektedir.
Bilgisayar Destekli Öğretim
Bilgisayar destekli öğretim, öğrenme-öğretme süreçlerinde en çok yararlanılan, bilgisayarların hem öğrenme aracı, hem de öğrenmenin meydana geldiği ortam olarak kullanıldığı yöntemdir. Öğretim amaçlı ders yazılımlarını kullanan öğrenciler, bilgisayar baĢında kendi hızları ve yetenekleri doğrultusunda konuyu öğrenmektedirler. Bilgisayar destekli öğretimde, herhangi bir derste konu, önceden hazırlanmıĢ olan yazılımlarla öğretilir (Tandoğan ve Akkoyunlu, 1998). Bilgisayar Destekli Öğretim, içerisinde video, animasyon, simülasyon ve multimedia vb. çalıĢmaları barındıran çok kapsamlı bir yöntemdir.
Dünyada 1950’li yılların sonlarına doğru ABD’nin bazı geliĢmiĢ üniversitelerinde bilgisayar kullanılmaktaydı. 1970’li yıllarda maliyetlerin düĢmesiyle beraber bilgisayarlı eğitim uygulamalarıyla ilgili projeler geliĢtirildi. Bunlardan en önemlileri IBM 1500, PLATO ve TICCIT projeleridir. Ġlk önce IBM 1500 projesi ile üniversite seviyesinde bilgisayar destekli fizik ve istatistik öğretimi, daha sonraları diğer projelerle de okuma ve matematik becerilerinin artırılmasına yönelik öğretim yapılmıĢtır. Amerika’yı baĢta Ġngiltere olmak üzere Fransa, Ġtalya, Federal Almanya gibi geliĢmiĢ ülkeler takip etmiĢtir. Örneğin Federal Almanya’nın 1975 yılında orta öğretimin üst kademelerine bilgisayar
18
eğitimi verilmesi ve bunun daha sonraki yıllarda alt kademelerde yaygınlaĢtırılması kararı buna ne kadar önem verildiğinin büyük bir göstergesidir (Demirdağ, 2007).
Japonya’da yapılan araĢtırma “multimedia” imkanlarının olduğu sınıflarda baĢarı seviyesinin önemli ölçüde arttığını göstermiĢtir. Ġsrail’de yapılan araĢtırmada matematik derslerindeki baĢarı oranının BDÖ’ler sonucunda %42’den %99’a kadar çıktığı belirlenmiĢtir. Sadece bu sonuç bile BDÖ’lerin ne denli önemli olduğunu bize göstermektedir.
Ülkemizde de 1980’li yıllardan itibaren bilgisayarlar eğitimde yer almaya baĢlamıĢtır. Öncelikle orta öğretim kurumlarına 1100 adet mikrobilgisayar alınmıĢtır. Daha sonra öğretim uygulamalarında da bilgisayara hızla yer verilmeye baĢlanmıĢtır. MEB-Dünya Bankası katılımı ile 53 bilgisayar deneme okuluna 1666 adet bilgisayar alınarak bilgisayar laboratuvarları kurulmuĢtur. Bu okullara denemek üzere Bilim ve Teknoloji ansiklopedisi, Ġngilizce, matematik, fizik, kimya ve biyoloji alanlarında ders yazılımları temin edilmiĢtir. Donanım ve altyapı çalıĢmalarının yanı sıra 1996 yılında 256 yeni formatör öğretmen eğitime alınmıĢtır.
MEB’de bilgisayar uygulamalarıyla ilgili iĢlemleri, uygulamaları, sınavları ve değerlendirmeleri yapmak üzere 1982 yılında “Bilgi ĠĢlem Daire BaĢkanlığı” kurulmuĢtur. Bu kurum sırasıyla 1992 yılında “Bilgisayar Hizmetleri ve Eğitim Genel Müdürlüğü”ne, 1998 yılında “Eğitim Teknolojileri Genel Müdürlüğü”ne ve son olarak da 14/09/2011 tarihinde çıkmıĢ olan 28054 sayılı Milli Eğitim Bakanlığının TeĢkilat ve Görevleri Hakkında Kanun Hükmünde Kararname ile “Yenilik ve Eğitim Teknolojileri Genel Müdürlüğü” ismine dönüĢtürülmüĢtür. Günümüzde FATĠH projesi çalıĢmaları da bu müdürlük tarafından yürütülmektedir (Yenilik ve Eğitim Teknolojileri Genel Müdürlüğü, 2011).
Milli Eğitim Temel Kanununun 13. maddesindeki bilimsellik ilkesinde, çağın gerektirdiği yeniliklere uyulması ve eğitimde verimliliğin artırılması açısından her türlü teknolojik geliĢime hazır olunması gerektiği vurgulanmıĢtır. Bilimsel araĢtırma ve değerlendirmelere önem verilmesi gerektiğine değinilerek bu yöndeki çalıĢmaların teĢvik edileceği belirtilmiĢtir. Yasa, teknolojinin olanaklarından yararlanılmasının bir gereksinim olduğunu ve bunu nasıl yapması gerektiğini ortaya koymaktadır. Eğitim programları yapılması ve buna bağlı olarak yöntem, araç ve gereçlerde geliĢtirme yapılmasının eğitimde bilgisayardan yararlanmayı içermektedir (Milli Eğitim Temel Kanunu, 1973).
19
Türk Yüksek Öğretim Kanununun 5746. maddesinde; Ar-Ge ve yenilik yoluyla ülke ekonomisinin uluslararası düzeyde rekabet edebilir bir yapıya kavuĢturulması için, teknolojik bilgi üretilmesinin, üründe ve üretim süreçlerinde yenilik yapılmasının, ürün kalitesinin yükseltilmesinin, verimliliğin artırılarak maliyetlerin düĢürülmesinin ve teknolojik bilginin ticarileĢtirilmesinin öneminden bahsedilmiĢtir (YÖK, 1998).
21. yüzyılda BDÖ’den o kadar fazla bahsedilmektedir ki, onsuz bir öğretimin çok kısır kalacağı ortadadır. BDÖ’nün önemini fark edip daha erken davranan ülkeler daha ileriye gitmiĢlerdir. Bu yüzden günümüzde tüm ülkelerin eğitim politikalarında BDÖ’ye olabildiğince yer verilmiĢtir. Ülkemizde de bu düĢünceyle ilk kez 1987 yılının hükümet programında BDÖ’ye yer verilmiĢtir. 31 Aralık 1987 tarihinde resmi gazetede yayınlanan programda; her kademedeki eğitim-öğretim etkinliklerinde baĢta televizyon ve bilgisayar olmak üzere teknolojinin olanaklarından ileri düzeyde yararlanılacağı, bilgisayarların, göze ve kulağa hitap eden eğitim sistemlerinin okulların önemli eğitim araçları haline getirileceğinden bahsedilmiĢtir (Resmi gazete, 31 Aralık 1987).
Öğretimde bilgisayarların kullanılması, öğrencilerin daha fazla duyu organlarına hitap edilmesi sebebiyle öğretimi daha verimli hale getirmektedir. BDÖ süreçlerinde öğrenciler, derslerde verilen bilgileri yer ve zaman kısıtlaması olmaksızın tekrar edebildiği için konuyu pekiĢtirerek kalıcı olarak öğrenirler. Bu da derse karĢı ilgilerini canlı tutmaktadır. Günümüzde tüm öğretim süreçlerinde (ilk ve orta okul, lise ve üniversite) çeĢitli öğretim materyalleri kullanarak fen ve özellikle kimya derslerinde öğrenci baĢarılarının artırılması büyük önem taĢımaktadır (Akkoyunlu, 1996; Ertepınar, 1995; Demircioğlu ve Geban, 1996).
Fen eğitimi öğrencilerin zihinsel yeteneklerini üst seviyeye çıkarmalarına yardımcı olmaktadır. Bu zihinsel yetenekler arasında analitik düĢünme yeteneği, biçimsel muhakeme yeteneği ya da kritik düĢünme yeteneği yer almaktadır. Fen eğitiminde,
bilgisayar materyallerinden yararlanmak öğrencilerin muhakeme yeteneklerinin
geliĢmesini sağlamaktadır (Krajick ve Haney, 1987).
Kimya dersi, gözle görülemeyecek kadar küçük maddesel değiĢimleri inceleyen ve bunlarla ilgili pratik uygulamalar içeren bir derstir. Öğrencilerin çıplak gözle görülemeyecek maddesel değiĢimleri zihinlerinde canlandırmaları, konuyu daha iyi anlamaları bakımından önemlidir. Çözünme olayına mikroskobik boyutta bir örnek aĢağıdaki Ģekil 2’de verilmiĢtir. Bu deneyi öğrencilerin yanında detaylı Ģekilde yapabilmek
20
çok da mümkün değildir. Geleneksel yöntemlerle deney öğrencilere aktarıldığında bu sefer de kimya dersi öğrencilere sıkıcı gelmektedir. Çünkü görmedikleri, hissetmedikleri bir olayın öğrencilere anlatılması onlarda kalıcı bir etki yapmamaktadır. Çin atasözünde geçen “Duyarım, unuturum. Görürüm, hatırlarım. Yaparım, anlarım.” sözünden yola çıkarak ne kadar duyu organına hitap edilebilirse eğitimin kalitesi o kadar artırabilir. Bu anlamda animasyonlar, resimler ve etkileĢimli etkinliklerden oluĢan öğretim materyalleri öğrenmeyi daha da kolaylaĢtırmaktadır.
ġekil 2. Çözünmenin tanecik boyutunda gösterilmesi
BDÖ Uygulama ÇeĢitleri
Öğretmenler bilgisayar destekli öğretimde bilgisayarları yazılım, donanım açısından sağlanan olanaklara, konunun ve öğrencilerin özelliklerine göre farklı yer ve zamanda kullanabilirler (Demirel, 1996; Demirci, 2003). BDÖ uygun öğrenme durumları ile beraber kullanılır. Burada 5 çeĢit BDÖ uygulamasından bahsedilmiĢtir.
KiĢisel Ders Programları (Konu Öğrenme)
Öğretimde en çok kullanılan program türüdür. Yapılandırıcı yaklaĢımdan dolayı öğrenci, programla birebir etkileĢim halindedir. Bu yöntemi kullanmanın amacı, etkili bir iletiĢim ortamı kurarak konuyu öğrenciye an iyi Ģekilde aktarmaktır. Öğretmen, sınıfta konuyu ne kadar iyi anlatırsa anlatsın mutlaka anlamayan öğrenciler vardır. Öğrencilerin bu eksiklerini gidermek ve gerideki öğrencileri sınıfla aynı seviyeye ulaĢtırmak için bu programlar etkili bir araçtır. Fakat burada üzerinde durulması gereken en önemli nokta hazırlanan programın açık ve net olması, kullanımının basit olması ve pedagojik alanında
21
iyi düĢünülmüĢ olmasıdır. Aksi halde öğrenciler zorlandıkları programlarda baĢarı sağlayamazlar (Ayas vd., 1997; Demirci, 2003).
Uygulama ve Pratik Yapma Programları
Ġlk kez 1963 yılında Richard Atkinson ve Patrick Suppers tarafından uygulama ve pratik programı geliĢtirilmiĢtir. Bilgisayar ekranında görülen bir probleme öğrencilerden alınan cevaplar ıĢığında geri bildirim yapıp öğrencinin bir üst seviyeye çıkması Ģeklinde program tasarlanmıĢtır. Tam öğrenme olayı gerçekleĢinceye kadar çalıĢmalar devam eder. Bu programların, kiĢisel ders programlarından farklı yanı konu anlatımının olmamasıdır. Günümüzde iyi hazırlanmıĢ bu tip programlar ile kiĢisel ders programları etkili Ģekilde bütünleĢtirilirse etkili ve kalıcı öğrenim gerçekleĢtirilebilir (Demirci, 2003).
Eğitsel Oyunlar
Oyun programları eğlence ve eğitim amaçlı olmak üzere ikiye ayrılabilir. Eğlence amaçlı öğretim programlarının asıl amacının yanı sıra özel bazı hedefleri de vardır. Eğlence amaçlı uygulamalardan pek fazla akademik sonuçlar elde edilemez. Eğitim amaçlı uygulamaların amacı ise geniĢ öğrenme ortamları oluĢturmaktır (Demirci, 2003). Bu da eğitime bakıĢ açısıyla ilgili derinlik katmaktadır.
http://www.simyaci.biz/index.php/programlar
22
Simülasyon ve Bilgisayara Dayalı Laboratuvar Programları
Laboratuvarda gösterilmesi tehlikeli ve pahalı olan, gözle görülemeyecek derecede küçük boyutlarda gerçekleĢen, çok hızlı ya da çok yavaĢ olayların bilgisayarla canlandırılarak gösterilmesine simülasyon denir. Simülasyon programları, maliyetten ve zamandan tasarruf sağlar, riski çok aza indirir, öğrencilerin zihinsel düĢüncelerine olumlu etki yapar. Kimya öğretiminde moleküllerin ve iyonların hareketleri, radyoaktif olaylar, asit-baz tepkimeleri, denge tepkimeleri, hal değiĢimi ekzotermik-endotermik olaylar simülasyon yoluyla öğretilebilir. Örneğin Ģekil 3’teki asit-baz deneyini sınıfta yapmak oldukça tehlikelidir. Bunun yerine Chemistry Lab. programıyla hazırlanan simülasyonlarla öğrencinin kolayca deney sonuçlarını görmeleri sağlanabilir.
ġekil 4. Asit-baz tepkimesi simülasyonu
Bilgisayar destekli materyallerin deneylerde kullanılması öğrencilerin motivasyonunu artırmaktadır (Collette ve Chiapatta, 1989). Bu sayede deneyi yapan kiĢiden kaynaklanan hataların çoğu ortadan kalkmaktadır. Bu da deneyin güvenirliğini artıran unsurlardandır.
Problem Çözme Programları
Günümüzde bilim ve teknolojinin son derece önemli olduğu ortadadır. Öğretim programlarında problem çözme becerisi ve bunu geliĢtirmeye yönelik pratik yapma
