BİYOLOJİ ÖĞRETMEN ADAYLARININ SİSTEM DÜŞÜNCESİ VE
BİYOLOJİK MANTIK YAKLAŞIMLARINA YÖNELİK ALGI VE
BECERİLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ
Özlem Taşdelen
DOKTORA TEZİ
ORTAÖĞRETİM FEN VE MATEMATİK ALANLAR EĞİTİMİ
ANA BİLİM DALI
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
i
TELİF HAKKI VE TEZ FOTOKOPİ İZİN FORMU
Bu tezin1 tüm hakları saklıdır. Kaynak göstermek koşuluyla tezin teslim tarihinden itibaren 12 (on iki) ay sonra tezden fotokopi çekilebilir.
YAZARIN
Adı : Özlem
Soyadı : Taşdelen
Bölümü : Biyoloji Öğretmenliği Bilim Dalı
İmza :
Teslim tarihi :
TEZİN
Türkçe Adı : Biyoloji Öğretmen Adaylarının Sistem Düşüncesi ve Biyolojik Mantık Yaklaşımlarına Yönelik Algı ve Becerilerinin Değerlendirilmesi
İngilizce Adı : Evaluation of the Perceptions and Skills for Systems Thinking and Biological Logic Approaches of the Pre-Service Biology Teachers
1 Bu tez Gazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından 04/2011-37 kodlu proje ile desteklenmiştir.
ii
ETİK İLKELERE UYGUNLUK BEYANI
Tez yazma sürecinde bilimsel ve etik ilkelere uyduğumu, yararlandığım tüm kaynakları kaynak gösterme ilkelerine uygun olarak kaynakçada belirttiğimi ve bu bölümler dışındaki tüm ifadelerin şahsıma ait olduğunu beyan ederim.
Yazar Adı Soyadı: Özlem TAŞDELEN İmza:
iii
JÜRİ ONAY SAYFASI
Özlem TAŞDELEN tarafından hazırlanan “Biyoloji Öğretmen Adaylarının Sistem Düşüncesi ve Biyolojik Mantık Yaklaşımlarına Yönelik Algı ve Becerilerinin Değerlendirilmesi” adlı tez çalışması aşağıdaki jüri tarafından oy birliği ile Gazi Üniversitesi Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Anabilim Dalında Doktora tezi olarak kabul edilmiştir.
Danışman: Prof. Dr. Turan GÜVEN
OFMAE Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi ………
Başkan: Prof. Dr. Sinan ERTEN
İlköğretim Anabilim Dalı, Hacettepe Üniversitesi ………
Üye: Prof. Dr. Mustafa YEL
OFMAE Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi ………
Üye: Doç. Dr. Gülay EKİCİ
Eğitim Bilimleri Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi ………
Üye: Doç. Dr. Musa DİKMENLİ
OFMAE Anabilim Dalı, Necmettin Erbakan Üniversitesi ………
Tez Savunma Tarihi: 10/03/2016
Bu tezin Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Anabilim Dalında Doktora tezi olması için şartları yerine getirdiğini onaylıyorum.
Prof. Dr. Tahir ATICI
iv
İTHAF SAYFASI
v
TEŞEKKÜR
Tüm hayatını çalışma, okuma ve hayatı her yönüyle anlayabilme üzerine kurmuş olan kıymetli Hocam Prof. Dr. Turan GÜVEN’e, öncelikle şahsıma, sonrasında bu teze verdiği emeklerinden dolayı sonsuz minnet duyuyor, saygı, sevgi ve teşekkürlerimi sunuyorum. Tez çalışmama yaptıkları katkılardan dolayı, Prof. Dr. Mustafa YEL ve Doç. Dr. Gülay EKİCİ hocalarıma teşekkür ediyorum.
Çalışmalarım esnasında bilgi, öneri ve cesaretlendirmeleri ile her zaman yanımda olan sevgili Ezgi GÜVEN YILDIRIM, Gözdegül ARIK KARAMIK, Semiha BALCI, Serap KÜÇÜKER EKSEN’e; tezin yazımı aşamasında desteklerini esirgemeyen sevgili Mesude ÇALİŞ, Zehra YILDIZ, Şeyma YILMAZ ŞAHİN, Emine BOYALI, Hicran ERDOĞAN ve Orhan Gazi KAVAK’a da desteklerinden dolayı teşekkürlerimi sunuyorum.
Ayrıca çalışmanın farklı aşamalarında değerli görüşleri ile katkı yapan, Doç. Dr. Mustafa SARIKAYA, Doç. Dr. Meryem SELVİ, Doç. Dr. Mustafa S. KÖKSAL, Doç. Dr. Nilay KESKİN SAMANCI, Dr. Çiğdem A. ÖZEL, Doç. Dr. Osman ÇİMEN, Dr. Ahmet GÖKMEN, Dr. Sultan ÇIKRIK ve Yrd. Doç. Dr. Cemal ÇAKIR’a teşekkürlerimi sunuyorum.
Bunların yanında, çalışmama katılarak, çalışmalarımın amacına ulaşmasını sağlayan kıymetli öğretmen adaylarına teşekkür ediyor, sevgilerimi sunuyorum.
Son olarak, bana olan sevgi, anlayış ve destekleri ile hayatımın her anına güzellikler katıp, sonsuz güvenlerini hissettiren Aileme en kalbi hislerimi sunuyor ve teşekkür ediyorum.
vi
BİYOLOJİ ÖĞRETMEN ADAYLARININ SİSTEM DÜŞÜNCESİ VE
BİYOLOJİK MANTIK YAKLAŞIMLARINA YÖNELİK ALGI VE
BECERİLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ
(Doktora Tezi)
Özlem Taşdelen GAZİ ÜNİVERSİTESİ EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
Mart, 2016
ÖZ
Bu araştırma genelde evrene, doğa olaylarına ve sorunlara bakışta sistem düşüncesini; özelde ise biyolojik sistem ve biyolojik mantık yaklaşımını esas almıştır. Sistem düşüncesi, sistem olarak kabul edilen bir gerçekliğin bünyesindeki bileşenlerin kendi içinde birbiriyle bağlantılı yapısını ve düzenli bir şekilde işleyişini incelemeyi gerektiren analitik ve holistik bir yaklaşımdır. Biyolojik mantık ise biyolojik sistem ve süreçlerin işleyişindeki akla yatkınlığın ve iç tutarlılığın bir açıklamasıdır. Diğer bir ifade ile biyolojik süreçlerin rastgelelikten uzak, akla yatkın kurallar dâhilinde işlediğini öne sürer. Bu akla yatkın ve mantıklı kuralların da temelini sistem düşüncesinin özellikleri oluşturmaktadır. Buradan hareketle, çalışmada “sistem” , “biyolojik sistem” ve “biyolojik mantık” ilkelerinin “sistem düşüncesi becerileri” şeklinde biyoloji öğretmen adaylarına nasıl yansıdığı gösterilmiştir. Araştırma, belli bir zamanla sınırlandırılmış bir grubun mevcut durumunun sistem düşüncesi açısından incelenmesi ve bir durum tespitini de içermektedir. Desende nitel bir yaklaşım izlenmiştir. 2012-2013/ 2013-2014 öğretim yıllarının bahar dönemlerinde, eğitimine devam eden biyoloji öğretmen adayları çalışma grubunu oluşturmuştur. Veri toplamada nitel veri toplama yöntemlerinden anket ve mülakat yöntemleri kullanılmıştır. Açık uçlu sorulardan oluşan iki farklı anket uygulanmıştır. Uygulanan birinci anket “Sistem ve Biyolojik Sistem
vii
Kavramlarına Genel Bir Bakış” (Anket 1), diğer anket “Sistem Düşüncesi ve Biyolojik Mantık Yaklaşımları ile ‘Biyolojik Sistemlerde Haberleşme’ Olgusunu Değerlendirme Anketi” dir (Anket 2). Anket 1 ve mülakatlar ile sistem, biyolojik sistem ve biyolojik mantık kavramlarına yönelik öğretmen adaylarının algıları derinlemesine araştırılmıştır. Anket 2 ile öğretmen adaylarının sahip olduğu sistem düşüncesi becerileri irdelenmiştir. Her bir veri toplama yöntemine özel, çalışma grupları amaçlı olarak belirlenmiştir. Anket 1 için 150, mülakat için 15, Anket 2 için ise 60 öğretmen adayı çalışmaya dâhil edilmiştir. Toplanan verilerin analizinde içerik analizi yöntemi kullanılmıştır. Buna göre elde edilen veriler kod ve temalara göre sınıflandırılarak tematik analiz yapılmıştır. Analizler sonucunda kod ve temalar tablolar halinde sunulmuş ve kodlara kaynaklık eden öğretmen adaylarının doğrudan ifadelerine yer verilerek analizler zenginleştirilmiştir. Anket 2’nin analizi iki aşamalı yapılarak sistem düşüncesi becerilerine yönelik sonuçlar elde edilmiştir. İlk aşamada anketteki her soruya yönelik tematik analiz yapılmış, ikinci aşamada ise ilk aşamada elde edilen kod ve temalardan elde edilen ipuçları doğrultusunda sistem düşüncesi becerileri irdelenmiştir. Araştırmada, literatürle paralel sistem düşüncesi becerileri kullanıldığı gibi farklı becerilere de yer verilmiştir. Araştırma sonucunda öğretmen adaylarının sahip olduğu sistem ve biyolojik sistem algıları, literatürde yer alan genel tanımlarıyla yakından ilgili özellikleri içermektedir. Öğretmen adaylarının sistemin “düzenliliğine”, “ilişkili/ bağlantılı olmasına”, “bütünselliğine”, “anlaşılırlığına” ve “yapısal özelliklerine” değindiği ve ayrıca “sistem çeşitlerine” yer verdikleri görülmüştür. Ancak sistemler için oldukça kritik özellikler olan “çevre”, “sınır” ve “sistemlerin ilişkili/ bağlantılı olması” özelliği hakkında eksiklikler olduğu tespit edilmiştir. Biyolojik sistem algısında sistem algısına paralel özellikler ortaya çıkmıştır, ancak genel sistem algısından farklı olarak “canlılık” özelliği ön plana çıkmıştır. Öğretmen adaylarının sistem düşüncesi becerilerinin genel olarak ortalama bir düzeyde yer aldığı görülmüştür. Biyolojik mantık algıları incelendiğinde, biyolojik mantık algısı, biyolojik sistemin işleyişini anlayabilme üzerine odaklanmıştır. Öğretmen adaylarının genel sistem düşüncesine ve becerilerine belirli bir düzeyde sahip olmaları, biyolojik sistemlerle olan aşinalıklarına atfedilmiştir. Bundan dolayı, öğretmen adaylarının biyolojik sistem ve biyolojik mantık algılarının ileri düzeye çıkarılması, onların genel sistem düşüncesi ve becerilerinin de geliştirilmesi anlamına gelmektedir.
Anahtar Kelimeler : Sistem ve biyolojik sistem, sistem düşüncesi, biyolojik mantık, sistem düşüncesi becerileri, algı, biyoloji öğretmen adayı, biyoloji eğitimi
Sayfa Adedi : 195
viii
EVALUATION OF THE PERCEPTIONS AND SKILLS FOR
SYSTEMS THINKING AND BIOLOGICAL LOGIC APPROACHES
OF THE PRE-SERVICE BIOLOGY TEACHERS
(Ph.D Thesis)
Özlem Taşdelen GAZİ UNIVERSITY
GRADUATE SCHOOL OF EDUCATIONAL SCIENCES March, 2016
ABSTRACT
This study is generally based on systems thinking in our perspectives for the universe, natural phenomena and problems, and is specifically based on the approach of biological system and biological logic. Systems thinking is an analytic and holistic approach which requires the analysis of the interrelated structure and coordinated functioning of the constituents within an entity regarded as a system. Biological logic is the explanation of the reasonability and intraconsistency in the functioning of the biological system and processes. In other words, it claims that biological processes operate not randomly but within reasonable rules. The features of systems thinking is the basis of these reasonable and logical rules. Departing from this, our study showed how the principles of “systems”, “biological systems” and “biological logic” turned into the “systems thinking skills” in pre-service biology teachers. The study comprises a case study and the analysis of the current status of a group, within a specified duration, in terms of systems thinking. The research followed a qualitative design. The participants were the pre-service biology teachers who were studying during the spring semesters of the academic years of 2012-2013 and 2013-2014. As data collection instruments, the qualitative data collection methods of questionnaire and interview were used. Two different questionnaires composed of open-ended questions were used. The first questionnaire administered covered the concepts of “System” and “Biological System” (Questionnaire 1), and the second one is about the evaluation of “Communication in
ix
Biological Systems” through “Systems Thinking and Biological Logic Approaches” (Questionnaire 2). The pre-service biology teachers’ perceptions about the concepts of systems, biological system, and biological logic were investigated in-depth by means of Questionnaire 1 and the interview. Questionnaire 2 focused on the systems thinking skills that pre-service biology teachers have. Purposive sampling was made and, for each data collection method, a specific group was selected. 150 participants responded Questionnaire 1, 15 participants were interviewed, and 60 pre-service biology teachers responded Questionnaire 2. Content analysis method was used to analyse the collected data. Thematic analysis was made by classifying the data according to codes and themes. Upon the analyses, codes and themes were presented in tables, and the analyses were enriched by the direct quotations of what the pre-service biology teachers expressed, which set the basis of the codes. Questionnaire 2 was analysed in two phases to obtain results concerning systems thinking skills. While, in the first phase, thematic analysis was made for each question in the questionnaire, in the second phase, systems thinking skills were evaluated in line with the cues obtained from the codes and themes obtained in the first phase. Not only systems thinking skills reported in the literature but also different skills were used in the study. The perceptions of system and biological system that the pre-service biology teachers developed as outcome of the study comprise the features closely related to the general definitions in the literature. It was observed that pre-service biology teachers expressed opinions about the system’s “regularity”, “relatedness/connectedness”, “integrity”, “comprehensibility”, and “structural features”, and “system types”. But it was found that there are deficiencies in their perceptions of “environment”, “boundary”, and “systems’ relatedness/connectedness”. Parallel perceptions were observed between the biological system and systems; however, “vitality” feature was foregrounded differently from the general system perception. It was found that the pre-service biology teachers’ systems thinking skills were generally of an average level. From the perspective of their biological logic perceptions, their biological logic perception was found to center on the understanding the functioning of the biological system. The fact that pre-service biology teachers had general systems thinking and skills to a certain extent can be attributed to their familiarity with the biological system. Hence, improving the pre-service biology teachers’ perceptions of biological system and biological logic may mean improving their general systems thinking and skills.
Key Words : System and biological system, systems thinking, biological logic, systems thinking skills, perception, pre-service biology teacher, biology education
Page Number : 195
x
İÇİNDEKİLER
TELİF HAKKI VE TEZ FOTOKOPİ İZİN FORMU ... i
ETİK İLKELERE UYGUNLUK BEYANI ... ii
JÜRİ ONAY SAYFASI ... iii
İTHAF SAYFASI ... iv
TEŞEKKÜR ... v
ÖZ ... vi
ABSTRACT ... viii
İÇİNDEKİLER ... x
TABLOLAR LİSTESİ... xvi
ŞEKİLLER LİSTESİ ... xix
SİMGELER VE KISALTMALAR LİSTESİ ... xx
BÖLÜM 1 ... 1 GİRİŞ ... 1 1.1. Problem Durumu... 2 1.2. Sistem Nedir? ... 7 1.2.1. Sistemin Yapısı ... 9 1.2.2. Sistem Çeşitleri ... 19 1.3. Sistem Düşüncesi ... 23
xi
1.3.2. Tanımı ... 27
1.3.3. Sistem Düşüncesinin Temel Fayda ve Görevleri ... 30
1.3.4. Sistem Düşüncesinden Temel Alan Diğer Bazı Yaklaşımlar ... 31
1.3.5. Sistem Düşüncesi Çerçevesinden Dünyaya Bakış ... 33
1.4. Biyolojik Sistemler ve Biyolojide Sistem Düşüncesi ... 35
1.4.1. Biyolojik Bir Sistem Olarak “Hücre” ... 39
1.4.2. Sistem Biyolojisi (Systems Biology)... 41
1.5. Eğitimde Sistem Düşüncesi ... 42
1.5.1. Eğitimde Sistem Düşüncesi Bileşenleri, Özellikleri ve Becerileri ... 45
1.5.2. Biyoloji Eğitiminde Sistem Düşüncesinin Yeri ... 54
1.6. Biyolojik Mantık ... 59 1.7. Araştırmanın Amacı ... 62 1.8. Araştırmanın Önemi ... 62 1.9. Araştırmanın Varsayımları ... 64 1.10. Araştırmanın Sınırlılıkları ... 64 1.11. Tanımlar ... 64 BÖLÜM 2 ... 67 YÖNTEM... 67 2.1. Araştırma Deseni ... 68 2.2. Çalışma Grubu ... 69 2.3. Araştırmacının Rolü ... 70
2.4. Veri Toplama Yöntemleri ... 71
2.4.1. Anket ... 71
2.4.1.1. Anket 1: Geliştirme ve Uygulama Basamakları... 72
2.4.1.1.1. Anket 1’in Geliştirilmesi... 72
xii
2.4.1.1.3. Anket 1 İçin Çalışma Grubu ... 73
2.4.1.2. Anket 2: Geliştirme ve Uygulama Basamakları... 73
2.4.1.2.1. Araştırmaya Konu Olan Sistem Düşüncesi Becerileri ... 74
2.4.1.2.2. Anket 2’nin Geliştirilmesi... 77
2.4.1.2.3. Anket 2’nin Uygulanması ... 80
2.4.1.2.4. Anket 2 İçin Çalışma Grubu ... 80
2.4.2. Mülakat... 81
2.4.2.1. Mülakat Formu Geliştirme ve Uygulama ... 82
2.4.2.2. Mülakat İçin Çalışma Grubu ... 83
2.5. Verilerin Analizi ... 84 2.6. Geçerlilik ve Güvenilirlik ... 87 2.6.1. İnandırıcılık ... 88 2.6.2. Aktarılabilirlik ... 90 2.6.3. Tutarlılık... 91 2.6.4. Teyit edilebilirlik... 92 BÖLÜM 3 ... 93 BULGULAR VE YORUM ... 93
3.1. “Biyoloji Öğretmen Adaylarının ‘Sistem’ Algısını İncelemek” Alt Amacına Dair Bulgular ve Yorum ... 93
3.1.1. Öğretmen Adaylarının “Sistem” Kavramına Dair Belirttiği Özellikler ... 94
3.1.2. Öğretmen Adaylarının Verdiği “Sistem” Örnekleri ... 100
3.2. “Biyoloji Öğretmen Adaylarının ‘Biyolojik Sistem’ Algısını İncelemek” Alt Amacına Dair Bulgular ve Yorum ... 102
3.2.1. Öğretmen Adaylarının “Biyolojik Sistem” Kavramına Dair Belirttiği Özellikler ... 102
xiii
3.3. Araştırmanın 1. ve 2. Alt Amacına Yönelik Yapılan Mülakata Dair Bulgular ve
Yorum ... 110
3.4. “Biyoloji Öğretmen Adaylarının Biyolojik Mantık Algısını İncelemek” Alt Amacına Dair Bulgular ve Yorum ... 113
3.5. “Biyoloji Öğretmen Adaylarının Sistem Düşüncesine Yönelik Sahip Olduğu Becerileri İncelemek” Alt Amacına Dair Bulgular ve Yorum ... 116
3.5.1. Soru 1’in Analizinden Elde Edilen Bulgular ... 117
3.5.2. Soru 2’nin Analizinden Elde Edilen Bulgular ... 119
3.5.3. Soru 3’ün Analizinden Elde Edilen Bulgular... 121
3.5.4. Soru 4’ün Analizinden Elde Edilen Bulgular... 122
3.5.5. Soru 5’in Analizinden Elde Edilen Bulgular ... 123
3.5.6. Soru 6’nın Analizinden Elde Edilen Bulgular ... 126
3.5.6.1. Soru 6-A’ya Dair Bulgular ... 127
3.5.6.2. Soru 6-B’ye Dair Bulgular ... 127
3.5.7. Soru 7’nin Analizinden Elde Edilen Bulgular ... 128
3.5.7.1. Soru 7-A’ya Dair Bulgular ... 129
3.5.7.2. Soru 7-B’ye Dair Bulgular ... 130
3.5.8. Soru 8’in Analizinden Elde Edilen Bulgular ... 131
3.5.8.1. Soru 8-A’ ya Dair Bulgular ... 131
3.5.8.2. Soru 8-B’ye Dair Bulgular ... 132
3.5.9. Soru 9’un Analizinden Elde Edilen Bulgular... 134
3.5.9.1. Soru 9-A’ya Dair Bulgular ... 135
3.5.9.2. Soru 9-B’ye Dair Bulgular ... 135
3.5.10. Soru 10’un Analizinden Elde Edilen Bulgular ... 137
3.5.11. Soru 11’in Analizinden Elde Edilen Bulgular ... 140
xiv
3.5.13. Soru 13’ün Analizinden Elde Edilen Bulgular ... 145
3.5.14. Soru 14’ün Analizinden Elde Edilen Bulgular ... 148
3.6. Öğretmen Adaylarının Sahip Olduğu Sistem Düşüncesi Becerilerine Dair Bulgular ve Yorum ... 150
3.6.1. Sistem Elemanlarını Fark Etme/ Tanımlama Becerisine Dair Bulgular... 151
3.6.2. Elemanların İşlevini Tanımlama Becerisine Dair Bulgular ... 151
3.6.3. Elemanlar Arasındaki İlişkileri Tanımlama Becerisine Dair Bulgular .... 152
3.6.4. Geri Bildirimi Fark Etme ve Tanımlama Becerisine Dair Bulgular ... 152
3.6.5. Geri Bildirimin İşlevini Açıklama Becerisine Dair Bulgular ... 153
3.6.6. Sistemi Bir Bütün Olarak Görme Becerisine Dair Bulgular ... 154
3.6.7. Farklı Sistemler Arasında Benzerlik Kurma Becerisine Dair Bulgular ... 154
3.6.8. Hiyerarşik Düzeni Fark Etme Becerisine Dair Bulgular ... 155
3.6.9. Biyolojik Sistemlerde Bulunan Bilgi Üretim, İletim ve Etkileme Mekanizmalarını Fark Etme Becerisine Dair Bulgular ... 155
3.6.10. Sistemin İşleyişi Hakkında Öngörüde Bulunma Becerisine Dair Bulgular ... 156
3.6.11. Sistemin Güvenlik Mekanizmasını Fark Etme Becerisine Dair Bulgular ... 156
3.6.12. Sistem Modellerini Analiz Etme Becerisine Dair Bulgular ... 157
BÖLÜM 4 ... 159
SONUÇ VE TARTIŞMA ... 159
4.1. Öğretmen Adaylarının “Sistem” ve “Biyolojik Sistem” Algısına Dair Sonuçlar ... 159
4.1.1. Sistem Algısına Dair Sonuçlar ... 159
4.1.2. Biyolojik Sistem Algısına Dair Sonuçlar ... 161
4.2. Öğretmen Adaylarının Sistem Düşüncesi Becerilerine Dair Sonuçlar ... 162
xv 4.4. Öneriler ... 167 KAYNAKLAR ... 169 EKLER... 180 EK 1. Anket 1 ... 181 EK 2. Mülakat Formu ... 182 EK 3: Anket 2 ... 184
xvi
TABLOLAR LİSTESİ
Tablo 1. 1. Analizci Yaklaşım İle Sentezci Yaklaşım Arasındaki Farklar ... 26
Tablo 1. 2. Sistem Düşüncesi Hiyerarşisi (SDH-STH) ... 47
Tablo 1. 3. Biyolojide Sistem Düşüncesi Yeteneklerini Nitelemek İçin Birleştirilmiş Bir Model ... 56
Tablo 2. 1. Anket 1’in Uygulandığı Çalışma Grubu ... 73
Tablo 2. 2. Araştırmada Kullanılan Sistem Düşüncesi Becerileri ve Tanımlamaları/ Açıklamaları ... 76
Tablo 2. 3. Sistem Düşüncesi Becerileri ve Anket 2’deki Sorularla Eşleşmeleri ... 79
Tablo 2. 4. Anket 2’nin Uygulandığı Çalışma Grubu ... 81
Tablo 2. 5. Sistem Düşüncesi Beceri Seviyeleri ve Tanımlamaları ... 87
Tablo 2. 6. Geçerlilik ve Güvenilirlik Konusunda Nicel ve Nitel Araştırmada Kabul Gören Kavramların Karşılaştırılması ... 88
Tablo 3. 1. Öğretmen Adaylarının ‘Sistem’ Kavramına Dair Belirttiği Özellikler ... 95
Tablo 3. 2. Öğretmen Adaylarının Verdiği ‘Sistem’ Örneklerinin Kaynağına Göre Dağılımı ... 100
Tablo 3. 3. Öğretmen Adaylarının Verdiği ‘Sistem’ Örneklerinin Ayrıntılı Dağılımı ... 101
Tablo 3. 4. Öğretmen Adaylarının ‘Biyolojik Sistem’ Kavramına Dair Belirttiği Özellikler ... 103
Tablo 3. 5. Öğretmen Adaylarının Verdiği ‘Biyolojik Sistem’ Örneklerinin Dağılımı ... 108
Tablo 3. 6. Öğretmen Adaylarının ‘Sistem ve Biyolojik Sistem’ Kavramlarıyla İlgili Mülakatlarına Dair Bulgular ... 112
xvii
Tablo 3. 7. Öğretmen Adaylarının ‘Biyolojik Mantık’ Algısına Yönelik Bulgular ... 113
Tablo 3. 8. Öğretmen Adaylarına Göre Şekil 1’deki Sürecin İşleyişi ... 118
Tablo 3. 9. Öğretmen Adaylarına Göre Şekil 1’de Öne Çıkan Fikirler ... 120
Tablo 3. 10. Öğretmen Adaylarına Göre Geri Bildirim Mekanizmasının İşlevi ... 121
Tablo 3. 11. Öğretmen Adaylarına Göre ‘Merkez’in Sistem İçindeki Temel İşlevi ... 122
Tablo 3. 12. Öğretmen Adaylarının Benzettiği Biyolojik Yapı/ Olay ... 124
Tablo 3. 13. Öğretmen Adaylarına Göre ‘1 Numaralı Alan’ ... 127
Tablo 3. 14. Öğretmen Adaylarına Göre ‘Hormon’ ve ‘Hücreler’ ... 128
Tablo 3. 15. Öğretmen Adaylarına Göre İki Sistem Arasındaki Benzerlikler ... 129
Tablo 3. 16. Öğretmen Adaylarına Göre İki Sistem Arasındaki Farklılıklar ... 130
Tablo 3. 17. Öğretmen Adaylarının Tercih Ettiği Prototip Sistem ... 131
Tablo 3. 18. Öğretmen Adaylarının Prototip Olmaya Dair Gerekçeleri ... 132
Tablo 3. 19. Öğretmen Adaylarının Karmaşık Olan Sistem Tercihleri ... 135
Tablo 3. 20. Öğretmen Adaylarının Şekil 3’ü Karmaşık Bulmalarına Dair Gerekçeleri .. 136
Tablo 3. 21. Öğretmen Adaylarına Göre Sistemde Gösterilen X Elemanlarının Yapı ve İşlevleri ... 138
Tablo 3. 22. Öğretmen Adaylarına Göre Bilgi Akışı Açısından Şekil 5’in Şekil 4’ten Farkı ... 141
Tablo 3. 23. Öğretmen Adaylarının Geri Bildirimin Bozulması Halinde Alt Sistemin Durumuna Dair Görüşleri ... 143
Tablo 3. 24. Öğretmen Adaylarının Farklı Sinyal Şiddetinin Sebeplerine Dair Düşünceleri ... 146
Tablo 3. 25. Öğretmen Adaylarının Sistemin Durumu Hakkındaki Öngörüleri ... 148
Tablo 3. 26. Sistem Elemanlarını Fark Etme/ Tanımlama Becerisi ... 151
Tablo 3. 27. Bileşenlerin İşlevlerini Tanımlama Becerisi ... 152
Tablo 3. 28. Bileşenler Arasındaki İlişkileri Tanımlama Becerisi... 152
xviii
Tablo 3. 30. Geri Bildirimin İşlevini Açıklama Becerisi ... 153
Tablo 3. 31. Sistemi Bir Bütün Olarak Görme Becerisi ... 154
Tablo 3. 32. İki Sistem Arasında Benzerlik Kurabilme Becerisi... 154
Tablo 3. 33. Hiyerarşik Düzeni Fark Etme Becerisi ... 155
Tablo 3. 34. Biyolojik Sistemlerde Bulunan Bilgi Üretim, İletim ve Etkileme Mekanizmalarını Fark Etme Becerisi ... 156
Tablo 3. 35. Sistemin İşleyişi Hakkında Öngörüde Bulunma Becerisi ... 156
Tablo 3. 36. Sistemin Güvenlik Mekanizmasını Fark Etme Becerisi ... 157
xix
ŞEKİLLER LİSTESİ
Şekil 1. 1. Basit bir sistem ve unsurları.. ... 10
Şekil 1. 2. Çevre, sistemler, alt sistemler ve bileşenler. ... 14
Şekil 1. 3. Sistemlerde kontrol mekanizmaları... 19
Şekil 1. 4. Sistem düşüncesinde hiyerarşik bir yapı. ... 49
Şekil 1. 5. Sistem düşüncesi nitelikleri üzerine planlanmış Bloom’un revize edilmiş taksonomisi ... 50
Şekil 2. 1. Uygulama dönemlerine göre uygulama yapılan sınıf düzeyleri ... 70
Şekil 2. 2. Anket 2’deki şekil ve soru dağılımları/eşleştirmeleri ... 74
Şekil 2. 3. Dönemlere göre veri toplama araçlarının uygulandığı sınıflar ... 83
xx
SİMGELER VE KISALTMALAR LİSTESİ
AAAS American Association for the Advancement of Science BAP Bilimsel Araştırma Projeleri
EARGED Eğitim Araştırma ve Geliştirme Dairesi Başkanlığı MEB Milli Eğitim Bakanlığı
NRC National Research Council
NRST National Science Teachers Association NGSS Next Generation Science Standarts SBF Structures–Behaviors–Functions STH Sytems Thinking Hierarchies SDH Sistem Düşüncesi Hiyerarşisi TTKB Talim Terbiye Kurulu Başkanlığı
A Araştırmacı
f Frekans
1
BÖLÜM 1
GİRİŞ
İnsanoğlu var oluşundan itibaren aklı, şuuru, duyumları ve sezgileri sayesinde her dönemde varlığını sorgulamıştır. Sadece kendini değil, çevresinde bulunan tüm canlı ve cansız varlıkları da sorgulayarak, zihninde onlara dair şemalar oluşturmuştur. Zihnindekileri belli çerçevelerde ve belli kalıp veya örgülerle anlamlandırıp, hayatı anlamaya çalışmıştır. Var olduğundan itibaren öncesini, bulunduğu zamanı ve sonrasını hep irdelemiş, çıkarımlarda bulunmuştur. Tabiata dair yaptığı gözlemler, hayata dair ihtiyaçları ve kendi deneyimleri sayesinde bilim yapma olgusunu ortaya çıkarmıştır. Ayrıca insanoğlunun yararlı olma arzusu, yeni bir alanı keşfetme heyecanı, doğada belli bir düzenlilik bulma umudu ve yerleşik bilgiyi sınama ihtiyacı da bilimi çekici hale getirmiştir (Kuhn, 2008, s. 116). Aslında modern bilimin tamamı, insan tarafından doğrudan tecrübe edilemeyecek olguları açıklama uğraşıdır (Lewontin, 2013, s. 21). Bilim yapan insan bu esnada birçok problemle karşılaşmış ve onları çözmek için harcadığı çaba sayesinde hep bir adım öne giderek, kendine bazen doğru, bazen yanlış anlamalar katmıştır. Kendi doğrularını sorgulayarak onları ya doğrulamış ya da yeni deneyimleriyle yanlışlamıştır. Ama duyuşsal ve bilişsel açıdan hep bir arayış ve gelişme içerisinde olmuştur.
Karl R. Popper’ın dediği gibi eğer “Hayat problem çözmekse” ve önümüze çıkan problemleri çözebildiğimiz ölçüde hayatı düzgün şekilde sürdürebiliyorsak, problemleri çözmeyi ya da onlarla baş etmeyi öğrenmemiz gerekmektedir. Kişisel ilişkiler, teknolojiler, meslekler, enstitüler ve toplumların karmaşıklığı ve birbirlerine bağlılıkları artarak büyümeye devam ettiğinden, oluşan problemlerin “yerel” kalma şansı azalmakta ve dolayısıyla bunlar geniş çözümler gerektirmektedir (Richmond, 1991). Öyle ki, bu problemlere farklı pencerelerden bakmayı öğrenemezsek, çok karışık ya da kaotik ortamlar bizi bekliyor olacaktır. Kişinin ne gördüğü, hem neye baktığı ile hem de önceki görsel ve kavramsal deneyimlerinin ona ne görmeyi öğrettiği ile yakından bağlantılıdır (Kuhn, 2008,
2
s. 210). Kaotik ortamlar çözümsüzlüğün ve stresin (bunalımın) boy gösterdiği somut ya da soyut ortamlardır. Oysa bakış açımızı değiştirip aslında baktığımız şeylerin bir karışıklık değil, içinde kendi düzenini oluşturmuş bir karmaşıklık olduğunu fark etsek, çözüm yolunun başına varmış olduğumuzu anlarız. Çünkü Kauffman’ın (2005, s. 39) da dediği gibi, hayat kaosun eşiğinde var olur. Hayattaki düzeni fark ettikten sonra çözüm yolları bir bir önümüze serilmektedir. Düzen ise kontrollü, kurallı bir yapıya işaret etmektedir. Çeşitli bileşenler, kontrol, kural ve bunların karşılıklı etkileşimleri ile yapısını oluşturup, çevresinden etkilenip aynı zamanda da çevresini etkileyebilen ve bu yapıyı dinamik bir dengede sürdürebilen olgular ise bir “sistem” olarak karşımıza çıkmaktadır. Sistemler evrenin ve dolayısıyla doğanın her yerinde, her kademesinde mevcuttur. Evrendeki düzene sistemlilik açısından bakıp, merkeze; sistemin yapısını, bileşenlerini, bileşenlerin birbirleriyle ve bütünle olan karşılıklı etkileşimlerini ve bileşenlerin oluşturduğu bu “yeni bütünün” işleyişini koyan düşünce biçimi sistem düşüncesini oluşturmaktadır. Hem bütüncül hem de analitik bir bakış açısı sunmaktadır. Bu düşünce yaklaşımı genelde karmaşık sistemleri incelemekte ve buna dair problemleri çözümlemeye çalışmaktadır.
1.1. Problem Durumu
Karmaşık sistemler, kendi bünyesinde birbirleriyle etkileşim halinde çok sayıda bileşeni bulunduran, bu etkileşimler arasında sistemin istikrarını sağlayan kontrol mekanizmalarının olduğu ve sistemin işleyişi esnasında karmaşık ilişkilerden dolayı beklenmedik problemlerin ve özelliklerin ortaya çıktığı sistemlerdir. Karmaşık sistemlere en güzel örnekler canlılar dünyasından verilebilir. Canlılığın temel birimi olarak görülen hücre gibi biyolojik sistemler genellikle “karmaşık sistemler” olarak tanımlanır ve popüler görüşe göre karmaşık sistemler, çok fazla sayıda basit ve benzer elemanların etkileşimiyle “karmaşık” davranışlar üretir (Kitano, 2002a). Bu karmaşık yapıları, yapıların işlevlerini ve onların davranışlarını doğru bir metodoloji ve doğru bir bakış açısıyla inceleyip anlayabilmek için “sistem düşüncesi” yaklaşımı ortaya atılmıştır. Bu yaklaşım, zaman içerisinde, özellikle biyolojide “sistem biyolojisi” gibi yeni bir bakış açısının doğmasına yol açmıştır. Fisher ve Henzinger (2007), sistem biyolojisinin merkezinde biyolojik sistemlerin yapısını açıklayan modellerin yer aldığını düşünmekte ve biyologların yıllarca kullandığı, bir dizi gözlemlerini mekanistik bir anlayışla özetleyen diagramatik modellerin birçok faydasının olduğunu, ancak bu modellerin hücresel süreçlerin oldukça statik görüntülerini verdiğini söylemektedir. Anlaşılacağı üzere,
3
bu statik görüntüler dinamik bir karaktere sahip olan biyolojik sistemlerin işleyişinin anlaşılmasında yetersiz kalmaktadır. “Sistem biyolojisi” gibi modern anlayışlarla, biyolojik olayları daha iyi anlayabilmek için en basit düzeyde “taslak çiziminden” yola çıkılarak, günümüzün bilgisayar yazılımlarıyla daha ileriye taşınması ve insanların yararına sunulması amaçlanmaktadır. Ideker, Galitski ve Hood (2001)’a göre, ilgileri üstünde toplayan sistem biyolojisinin iki ana görevi vardır:
1) Farklı seviyelerdeki özel biyolojik sistemlerin her biri için kapsamlı bilgi toplamak…
2) Sistemin tahminî matematiksel modellerini oluşturmak için bu verileri birleştirmek…
Sistem biyolojisi hakkında ve bunun asıl amacı olan biyolojik sistemlerin hesaplamalı veya bilgisayarlı modellemesi üzerine çalışmalar ülkemizde de sürdürülmektedir (Gürcan, Dikenelli, & Türker, 2010a, 2010b).
Biyologlar; bilgisayarcı, matematikçi ve istatistikçi bilim insanları ile beraber, merkezinde dijital bir koda sahip tek doğal bilim olan biyolojideki bilgiyi kazanma, saklama, analiz etme, grafiksel olarak gösterme, modelleme ve paylaşma için gerekli materyalleri geliştirmektedir (Ideker, Galitski, & Hood, 2001). Burada bu teknoloji dünyasına farklı bir açıdan bakmak gerekir: “Tüm bu atılımlar, müthiş bir potansiyele sahip olan bu bilgi birikimi nasıl aktarılacaktır, nasıl işlevsel hale getirilecektir? Örgün eğitimdeki genç bilim topluluğuna hatta üniversite gençliğine bu işleyişlerin mantığı nasıl kazandırılacaktır?” Çünkü üniversite düzeyinde verilen biyoloji derslerinin, sıradan bir dersin ötesinde daha kapsamlı ve sistemik unsurlar içermesi gerekir. Diğer bir ifade ile temeli sistem düşüncesine dayanan “sistem biyolojisi” anlayışını kazandırmak ve dolayısıyla biyolojik sistemin işleyişindeki mantığı kavratmak gerekecektir. Bu da “canlı” denilen varlığın daha gerçekçi ve derinden idrak edilmesi, tabir caizse, klasik düşünceden ayrılarak canlının yeni bir konseptle tanımlanması anlamına gelmektedir. Biyolojik sistemlerin işleyişinin temel ilkelerini belirlemek, iç ve dış bağlantıları arasındaki mantıksal ilişkileri çözümlemek gerekecektir. Bu da, ancak biyolojik sistemlerdeki temel ilkeleri anlayabilmek, temel bir sistem düşüncesi ve yaklaşımına sahip olmakla gerçekleşebilir.
Bir düşünme biçimi, bir problem çözme yöntemi ya da bir öğrenme/öğretme yöntemi olarak kullanılabilen sistem düşüncesi ve sistem dinamiği yaklaşımı, son yıllarda bütün eğitim kademelerinde önemsenen bir yaklaşım olmuştur. Bu düşünme biçimi özellikle tek bir alana
4
sınırlandırılamayacak kadar evrensel bir yaklaşımdır. Fen bilimleri ve sosyal bilimlerin eğitim ve öğretiminde de giderek talep görmektedir. İçinde bulunduğumuz 21.yy’da bilim eğitiminin önemi “geleceğin bilim insanlarını” eğitme ve hazırlamadan ziyade “geleceğin vatandaşlarını” eğitmeye ve hazırlamaya kaymıştır (Ben-Zvi Assaraf & Orpaz, 2010). Bir nevi, eğitim dünyası, sistem düşüncesiyle geleceği planlamaya çalışmaktadır. Bu planlama esnasında ise bireylerin nasıl eğitildiği, zihinsel potansiyelinin nasıl ortaya çıkartılacağı ve evrene nasıl bakmaları gerektiği büyük önem arz etmektedir. Evrenin canlılar kısmıyla ve bunların çevreleriyle etkileşimlerini inceleyen biyoloji, dinamik sistem düşüncesini tüm çıplaklığıyla gözler önüne seren bir bilim dalıdır. Sistem düşüncesi yaklaşımını daha iyi anlayabilmek için, canlılığın içerdiği birlik, bütünlük ve kendi içindeki uyumlu dinamizmi mikro ve makro düzeyde gözlemleyebilmek gerekir. Biyolojik olgu ve problemlerden üretilen bu yaklaşımın yaygınlaştırılmasında, örgün eğitim daha etkin bir yoldur.
Birçok seviyede çoklu sistem yapıları ile hiyerarşik bir bütünlük gösteren biyolojik olgular, çok fazla bileşenin ve bunların karşılıklı etkileşimlerinin bir sonucu olarak tezahür ederler. Bundan dolayı, böyle sistemleri anlamak ve çözümlemek çok kolay değildir. Hmelo-Silver, Marathe ve Liu (2007)’nun da dedikleri gibi, “karmaşık sistemleri anlamanın zorlukları vardır; ama bilim de bu karmaşık sistemleri anlamaktan geçer”.
Biyolojik sistemlerin anlaşılmasını ve çözümlenmesini zorlaştıran etkenlerden biri, çevre şartlarındaki değişime göre kendini yeniden kurgulayabilmesi; yani dalgalanabilir ve dinamik olmasıdır. Hmelo-Silver ve Azevedo (2006)’ya göre, karmaşık sistemleri öğrenmedeki zorluklara rağmen, bunlar öğrenmenin birçok alanı için temeldir ve birçok disiplinin birleştirilmesini gerektirir. Karmaşık sistemleri öğrenme ve bu sistemlerin nasıl öğrenileceği öğrenme bilimleri için anahtar araştırma konularıdır (Hmelo-Silver & Azevedo, 2006). Bu sistemlerin nasıl öğrenileceği konusu öğretmenlerle yakından ilgilidir; çünkü küçük yaşta örgün eğitime giren taze beyinlerin, bu yaklaşımı benimsemiş öğretmenlerle buluşması gerekliliği çok kritik bir öneme sahiptir. Öğretmenler karmaşık sistemlerin doğasını öğrenmediği sürece, onları uygun öğrenme deneyimleriyle desteklemeleri zor olacaktır (Hmelo-Silver, Marathe, & Liu, 2007). Tunnicliffe ve Ueckert (2011)’a göre çocuklar formel eğitimle karşılaşınca da büyük bir problem meydana gelir. Çünkü öğretmenler kendilerini biyoloji konusunda rahat hissetseler de bilimin diğer alanlarıyla karşılaştırıldığında, biyoloji bilgileri fark edilenden daha kırılgan olabilmektedir (Tunnicliffe & Ueckert, 2011). Erken yaşlardaki çocukların eğitiminde görev alan birçok
5
eğitimcinin büyük bir çoğunluğunun holistik (bütüncül) kavramları ve dolayısıyla biyolojideki büyük resmi kavrayamadığı görülmüştür (Tunnicliffe & Ueckert, 2011). Öğrencilerin karmaşık sistemleri öğrenmesini desteklemek ve bunları sistematik olarak incelemesi için ne çeşit yapılandırma ve diğer öğrenme desteklerine ihtiyaç duyulduğunun belirlenmesi önemlidir (Hmelo-Silver & Azevedo, 2006). Anlaşılacağı üzere, öğretmenlerin bu bakış açısıyla yetiştirilmesi, canlılığa bakışı daha bütüncül hale getirecektir. Ossimitz (2000) bazı çalışmaların sonuçlarını gözden geçirmiştir. Buna göre, öğrencilerin sistem düşüncesi yeteneklerinde ilerleme sağlamalarının, temel olarak öğretmenlerin sistemler ile ilgili kendi motivasyon ve zihinsel modellerine bağlı olduğunu görmüştür. Açık-zihinli (open-minded), sistem odaklı öğretmenlerin öğrencilerinin, sistem düşüncesi ile ilgili uygulanan değerlendirmelerde belirgin şekilde ilerleme sağladıkları tespit edilmiştir. Sistem düşüncesi yeteneklerinin değerlendirilmesi ve geliştirilmesinin çok zor olduğunu dile getiren Ossimitz’e göre öğretmenler, okullarda öğrenici-merkezli-öğrenmeyi sürdürmede anahtar faktördür. Nitekim 21.yy’da bilim eğitiminde sahip olunması gereken beş yetenekten biri “sistem düşüncesi” yeteneği olarak belirtilmiştir (Bybee, 2010; National Research Council [NRC], 2008; National Research Council [NRC], 2010; National Research Council [NRC], 2011; National Science Teachers Association [NSTA], 2010). Ayrıca bu yetenek üç bilişsel beceri arasında sayılmıştır (NRC, 2011, s. 2). “Science for All Americans: Project2061” başlıklı proje (American Association for the Advancement of Science [AAAS], 1990), uzun süreli bir araştırma ve geliştirme teşebbüsüdür. 1985 yılında temelleri atılmıştır. Projede bilim, matematik ve teknoloji okur-yazarı olabilmek için bilim eğitimini düzeltmeye; bugünün çocuklarının yarının dünyası için eğitilmesine odaklanılmıştır. Bu proje kapsamında oluşturulan raporda, bilim için ortak temalar arasında “sistem” kavramına da yer verilmiştir. Sistemlere dair kazanılması gereken anlayış, bilgi ve uygulamalara, her eğitim kademesi için ayrı ayrı değinilmiştir. Ayrıca Next Generation Science Standards (NGSS, 2013) raporunda yine eğitim kademelerine göre öğrencilerde olması gereken beceri ve anlayışlara bakıldığında, sistem ve sistem düşüncesine ait yapı ve bileşenlerin üzerinde ayrıntılı şekilde durulduğu görülmektedir. Burada farklı bilim alanlarına göre kesişen kavramlarda örgü (pattern), sebep-sonuç, sistemler-sistem modelleri, enerji-madde, yapı-işlev, kararlılık-değişim gibi sistem anlayışına ait bileşen ve süreçler oldukça önemsenmiştir. Ülkemize bakıldığında, “Türk Eğitim Sisteminin İhtiyaç Duyduğu Çağdaş Öğretmen Profili” (Eğitim Araştırma ve Geliştirme Dairesi Başkanlığı [EARGED], 2001) başlıklı raporda çağdaş öğretmen profilinde bu türden düşünme ve öğretim becerilerine hiç
6
değinilmemiştir. Çağdaş öğretmende olması gereken niteliklere genel bakıldığı için ve yeterince çözümleme (analiz) yapılmadığı için yüzeysel kalınmıştır. “21. Yüzyıl Öğrenci Profili” (EARGED, 2011) başlıklı raporda öğrenci profiline dair, genel olarak sorunlar tespit edilmiş, görüşlere yer verilmiş ve olması gerekenler nicel sonuçlar üzerinden tartışılmıştır. Öğrencilerde eleştirel düşünme, problem çözme ve karar vermeyi gerektiren düşünce yolları olması gerektiği söylenmiş, ancak bunların nasıl olacağına, bileşenlerine dair bir ayrıntıya girilmemiştir. Öğretmenlerin rolü üzerinden de çeşitli eleştirilere yer verilmiştir. “Biyoloji Öğretmeni Özel Alan Yeterlikleri” (Milli Eğitim Bakanlığı [MEB], 2011) raporu incelendiğinde alan bilgisi ve alan eğitimi bilgisi olmak üzere iki temel yeterlik alanı oluşturulmuştur. Bunların altında ise özel yeterlikler ve performans göstergeleri açıklanmıştır. Ancak burada da bahsedilen temel düşünce biçimine ve emarelerine yeterince yer verilmemiştir. Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı (TTKB, 2013, s. V)’na ait Ortaöğretim Biyoloji Dersi Öğretim Programı incelendiğinde, temel beceriler altında “21. yüzyıl becerileri” olarak adlandırılabilecek kişisel becerilerinin gelişiminin hedeflendiği belirtilmiştir. Bu bağlamda, öncelikle gözetilen beceriler analitik ve eleştirel düşünme, yaratıcılık ve yenilikçilik, problem çözme, bilişim, takım çalışması, girişimcilik ve sorumluluk bilinci olarak sıralanmıştır. Dikkat edileceği üzere, burada da sistem düşüncesi yaklaşımı ile ilişkilendirilmiş bir biyolojik sistem anlayışının vurgulanmadığı tespit edilmiştir. Ayrıca biyoloji üniteleri incelendiğinde sistem düşüncesinin gerektirdiği bakış açısının hâkim olmadığı görülmüştür.
21. Yüzyıl için “Yeni Biyoloji” olgusuyla karşımıza çıkan başka bir raporda, biyolojinin sadece doğa tarihini ve olgusunu gözleme ve açıklama olmadığı dile getirilmiş ve mevcut biyolojik sistemlere vurgu yapılmıştır (National Research Council [NRC], 2009). Buna göre, “Yeni Biyoloji” programı, her bir biyolojik organizasyon seviyesini ayrı ayrı öğretmeden ziyade – moleküllerden hücrelere, organlara, vb. ve ekosistemlere – sistem-seviye olgusunu anlamak için, bahsedilen seviyeler arasındaki karşılıklı-bağlantıları (interconnections) kuracaktır (NRC, 2009, s. 80). Aynı raporda biyolojik sistem olgusuna, sistem yaklaşımlarına ve hatta sistem düşüncesinden köken alan sistem biyolojisi yaklaşımına da yer verilmiştir. Çağın yeni biyologlarının ve fen öğretmenlerinin “Yeni Biyoloji” ye göre yetiştirilmesi önerilmektedir.
Öğretmenlerin canlı ve cansız doğaya yönelik bütüncül bir bakışa sahip olması, canlılığın iyi kavranabilmesi için bunların yapılarını oluşturan karmaşık sistemlerin anlaşılması
7
gerekmektedir. Bu anlayış için ise sistemlerdeki yapının ve işleyişlerinin mantığını kavramayı gerektiren bilişsel bir düşünce sistemine sahip olunması gerekliliği doğru bir yaklaşım olacaktır.
Öğrenilen her yeni şey öğrenilen diğer şeylerle ilgilidir ve birbiriyle ilişkili olarak öğrenilen şeyler öğrenilen her bir şeyi daha akılda kalıcı, daha anlaşılır ve daha kullanışlı yapmaktadır (Richard & Elder, 1999). Sistem düşüncesindeki temel ilkelerden olan “bileşenlerin birbirleriyle ilişkili ve bağlantılı olması” durumu, öğrenme ve algı olgusunun bireyler açısından yönetilmesini kolaylaştırıcı bir etkendir. Dolayısıyla bunları dikkate aldığımızda, biyoloji öğretimine yeni bir bakış açısı ortaya koymak gerektiği düşünülmektedir. Bu bakış açısı ise, biyolojik kavram ve olguların, biyolojik sistemler içinde düşünülmesini ve her bir biyolojik sistemde de biyolojik mantıkla işleyen bir sürecin olduğunu ve bu mantığın eğitim süreçlerine de yansımasını gerektirmektedir.
Mevcut eğitimle böyle düşünme yollarının öğretmen adaylarına ve öğrencilere kazandırılması, eğitim sisteminin evreni, dünyayı ve hayatı anlama ve anlamlandırmasında önemli bir adım olacaktır. Bu araştırmada, sistem düşüncesi ve biyolojik mantık yaklaşımları ortaya konulduktan sonra, öğretmen adaylarının mevcut eğitim-öğretim süreçlerinde oluşturdukları sistem ve biylojik sistem algıları, belirlenen sistem düşüncesi becerilerini kazanıp kazanmadıkları veya ne kadar kazandıkları ve biyolojik sistemlerde işleyen mantığın farkında olup olmadıkları incelenmiştir.
Evrendeki sistem olgusunu merkeze alan sistem düşüncesi yaklaşımının temelleri anlaşılırsa, biyolojik sistemler ve bunların yapı ve işleyiş mantığı daha kolay anlaşılacaktır. Eğitim sisteminde biyolojik sistem ve biyolojik mantık düşüncesi, kişinin sadece biyolojik sorunlara değil, bütün sorunlara daha geniş ve çok boyutlu bakabilme yeteneğini güçlendirecektir.
1.2. Sistem Nedir?
“Sistem” sözcüğü; Yunanca’da “birlikte olmaya neden olan”, “beraber durmak” veya “beraber yerleşmek” anlamına gelen “sunistanai” sözcüğünden köken almıştır (Bowler, 1981, s. 1; Ercil & Sığrı, 2008, s. 76). Bugün “sistem” denildiğinde, her insanın zihninde belirli ilkelerle düzenli çalışan ve iç tutarlılığı olan bir yapı akla gelmektedir. Bu açıdan, sistem rastgelelik veya kaosun karşıtıdır (Bowler, 1981, s. 1).
8
Aralarında çok az farklılıklar bulunsa da, aynı temel noktalara atıfta bulunarak çeşitli “sistem” tanımları yapılmıştır.
“Sistem” kavramının tanımında geçen anahtar terimler arasında “birbirini etkileme” (interacting), “birbirine bağlı olma” (interdependent) ve “bir bütün oluşturma” kavramlarını saymak mümkündür (Daellenbach & McNickle, 2005, s. 22). Ayrıca bir sistem; elemanlar, karşılıklı bağlantılar, işlev veya amaç olmak üzere üç şeyi içermek zorundadır (Meadows, 2009, s. 11). Bugüne kadar yapılan tanımlamalara bakıldığında hepsinin temelinde bu anahtar terim ve kavramları görmek mümkündür.
Bilimsel anlamda ilk sistem tanımı, sistem düşüncesini ortaya atıp geliştiren Ludwig von Bertalanffy ve Russell Lincoln Ackoff’a aittir. Bunlar 1971 yılına kadar, sistemi “karşılıklı ilişkiler içinde bir dizi eleman” olarak tanımlamışlardır (Ackoff, 1971; Bertalanffy,1988, s. 55). Daha sonra Ackoff (1981), sistemi, “bağımsız parçalara ayrılamayan bir bütün” olarak tanımladı. Betts (1992) sistemi bir dizi elemanın ortak bir amacı başarmak için bir bütün gibi hareket etmesi olarak görürken, Chen ve Stroup (1993) ilişkili parçaların topluluğu ve Salisbury (1996, s. 22) işlevsel bir birim olarak beraber çalışan bir parça veya bileşenler grubu olarak dile getirmiştir. Meadows (2009, s. 11)’a göre sistem, bir dizi elemanın bir şeyleri gerçekleştirmek için belli bir amaca uyumlu şekilde organize olmasıdır. Daellenbach ve McNickle (2005, s. 27)’a göre sistem, bir arada bulunan elemanların özel ilişkilerle oluşturduğu organize haldir. Ercil ve Sığrı (2008, s. 76) ise sistemi, karşılıklı olarak birbirini etkileyen parçaların bir bütün gibi faaliyet göstermek amacıyla birleşmesi olarak tarif etmiştir. Burada bir bütünü oluşturan parçaların arasındaki etkileşim ya da ilişkilerin oluşturduğu bütüne vurgu yapılmıştır. Herhangi bir sistemin herhangi bir parçası, bazı özelliklere sahiptir ve parça sistemden ayrıldığında bu özellikler de kaybolur ve sistem hiçbir parçasının tek başına yapamadığı işleri başarır (Ackoff, 1981). Diğer bir ifade ile parçaların etkileşimleri sayesinde, “bütün” parçalardan farklı özelliklere sahip bir “sistem” haline gelmektedir. Bir sistem fiziksel, biyolojik, sosyal veya sembolik olabilir; bunlardan biri ya da daha fazlasının birleşimi de olabilir.
Sistem içindeki fonksiyonlara bakıldığında, Tecim (2004) bunları sinerji, etkileşim ve analiz olarak üç grupta toplamıştır ve sistemi, bu fonksiyonların meydana geldiği elemanlar topluluğu olarak tanımlamıştır. Belirlenen bu fonksiyonların, “bütüne hizmet” ortak amacıyla gerçekleştiklerini belirtmiştir.
9
Sinerji: Sistemler sinerji ile karakterize edilirler – bütün (sistem) parçaların (elemanlar)
toplamından daha büyüktür; çünkü elemanlar arasındaki ilişkiler sisteme değer katar (Betts, 1992). Diğer bir tabirle, bütünün performansı, her bir parçanın performansından etkilenir (Tecim, 2004). Elemanlar arasındaki ilişki bir enerji değişimiyle sürdürülür (Betts, 1992).
Etkileşim: Her bir parçanın bütünü etkileme yolunun, bir parçanın ne yaptığına bağlı
olmasıdır (Tecim, 2004).
Analiz: Herhangi bir eleman gruplamasının, yukarıdaki iki prensibi takip etmesidir (Tecim,
2004).
Ercil ve Sığrı (2008, s. 76) sistem oluşturan parçalarla sistem oluşturmayan parçaların arasındaki farkı şöyle ifade etmiştir; “Bir nesne eğer, bir araya nasıl getirildiği önemli olmayan birkaç parçadan oluşmuşsa, bu bir yığındır. Yani sistem değildir. …sistem ve yığın arasındaki en önemli fark, miktar ve büyüklüklerdeki artma ve eksilmelerde yığında bir değişikliğin meydana gelmemesidir.” Görüldüğü üzere elemanlar arasındaki ilişki veya etkileşim olayı, sistem tanımında temel noktalardan biridir. Etkileşim yoksa sistem de yoktur.
1.2.1. Sistemin Yapısı
Bir sisteme bakıldığında, sistemin işleyişini etkileyen farklı elemanlar, girdiler-çıktılar, sınır, çevre ve bunlar arasındaki ilişkiler göze çarpar (Şekil 1. 1). Daellenbach ve McNickle (2005, s. 27)’a göre de bir sistemin önemli unsurları; elemanları, elemanlar arasındaki ilişkileri, sistemin davranışı veya eylemleri, çevresi ile ilişkisi, çevreden gelen girdiler, çevreye verilen çıktılar ve gözlemcinin özel ilgisidir. Nuhoğlu (2013, s. 115)’nun da vurguladığı üzere buna “sistemin yapısı” denilebilir ve bir sistemin dinamik davranışını belirleyen esas faktör o sistemin yapısıdır.
10
Şekil 1. 1. Basit bir sistem ve unsurları. Tecim, V. (2004). Sistem yaklaşımı ve soft sistem
düşüncesi. D.E.Ü. İ.İ.B.F. Dergisi, 19(2), 75-100, kaynağından uyarlanmıştır.
Eleman (bileşen-parça): Bir eleman bir sistemin gerekli fakat kendi kendine yetemeyen
bileşenidir (Betts, 1992). Bir sistemin elemanı ortak bir plan ve ortak bir amaca hizmet eder (Salisbury, 1996, s. 22) ve sistem elemanı olmadan hedefini başaramaz, eleman sistemin işlevlerini kendi kendine tekrarlayamaz (Betts, 1992).
Her bir elemanın nitelik ve doğası, bütün sistemde onun ilişkisine bağlıdır (Salisbury, 1996, s. 22). Her bir eleman, yalnızca bütün sistemle ilişkisindeki işlevlerin nasıl olduğuna bakılarak anlaşılabilir (Salisbury, 1996, s. 22). Her bir eleman sistemin davranışına katkı yapar ve kendi davranışı sistem içinde olmasıyla etkilenir (Daellenbach & McNickle, 2005, s. 27). Bir sistemin bir elemanına yapılan, diğer bütün elemanları etkileyecektir (Salisbury, 1996, s. 23), diğer bir ifade ile sistem üzerine bağımsız etkisi olan bir eleman yoktur (Daellenbach & McNickle, 2005, s. 27). Elemanlar dinamik olarak karşılıklı ilişkilidir ve bütünden izole edilerek anlaşılamaz (Salisbury, 1996, s. 23) ve herhangi bir eleman sistemden çıkarılır ya da ayrılırsa sistemin davranışı değişir (Daellenbach & McNickle, 2005, s. 27).
Çevre: Salisbury (1996, s. 25)’ye göre, havasız bir ortamda çalışan sistem yoktur; dolayısıyla
bütün sistemler bir dereceye kadar çevresindeki şeylerle karşılıklı ilişki kurma aracılığıyla işlerler. Doğal olarak araştırmacının burada kastettiği “sistem”, “biyolojik sistem” olmalıdır. Bir sistemin çevresi bir dizi eleman ve onların ilgili özellikleridir, sistemin bir parçası olmayan elemanlardır, fakat bunlardan herhangi birindeki bir değişim, sistemin durumunda bir değişime neden olabilir (Ackoff, 1971). Sistem, sisteme girdi (input) sağlayan ve sistemden çıktı (output) alan ve “çevre” olarak adlandırılan bir dış tarafa (outside) sahiptir (Daellenbach & McNickle 2005, s. 27). Sistem-çevre etkileşimleri; maddenin, bilginin ve enerjinin girişi ve çıkışı olarak tanımlanabilir (Chen & Stroup, 1993). Bir sistemin çevresi onun durumunda değişiklik yapabilen bütün değişkenleri içerir ve bir sistemle ilgisi olmayan
Dönüşüm Çıktı
Girdi
Sistemin Sınırları Dış Çevre
11
özellikleri etkileyen dışsal elemanlar, onun çevresinin bir parçası değildir (Ackoff, 1971).
Sistemin sınırları dışında kalan, sistemin kendi içinde kontrol edemeyeceği her şey çevreyi
oluşturmaktadır (Tecim, 2004). Bir sistem çevreye açık, kapalı veya yarı geçirgen olabilir (Chen & Stroup, 1993).
Lewontin (2013, s. 71), “Çevresiz bir organizma olamayacağı gibi, içinde organizma bulunmayan bir çevre de olamaz” diyerek çevre ve organizmanın ayrılmaz bir bütünün parçaları olduğunu anlatmıştır. Ayrıca, organizmaların dış dünyanın hangi öğelerinin bir araya getirilerek kendi çevrelerini oluşturacağını ve öğeler arasında ne tür ilişkilerin kendileriyle ilişkileneceğini belirlediğini dile getirerek, sistemlerin öz-düzenleme özelliğine vurgu yaptığı da söylenebilir (Lewontin, 2013, s. 75). Lewontin organizma ve çevre arasındaki ilişkinin önemi üzerinde çok durmuş ve çevrenin yapılandırılmasıyla ilgili açıklığa kavuşturulması gereken beş özelliği vurgulamıştır (Lewontin, 2013):
1. Çevre, organizmanın kendisinin etkinlikleri ile tanımlanan alanın bir özelliğinden çok, fiziksel bölgenin bir özelliği olarak tanımlandığında, türün coğrafi ve zamansal dağılımını anlamak genellikle olanaksızdır (s. 77).
2. Organizmalar dış dünyanın hangi durumlarının kendileri ile ilişkileneceğini, biçimlerinin ve metabolizmalarının tipik özellikleri ile belirlemekle kalmazlar, etkin biçimde, kelimenin gerçek anlamıyla bir dünyayı da etraflarında inşa ederler (s. 79). 3. Organizmalar neyin kendilerine ilişkin olduğunu belirlemekle ve dış dünyanın uygun durumları arasında bir fiziksel ilişkiler kümesi yaratmakla kalmamakta, aynı zamanda çevrelerini sürekli bir biçimde değiştirmektedirler (s. 80).
4. Koşullar çevrelerinin bir parçası haline geldiğinde organizmaların dış koşullarının istatistiksel özelliklerini modüle ederler (s. 86).
5. Organizmalar dıştan gelen sinyallerin gerçek fiziksel doğasını biyolojileriyle belirlerler. Bir fiziksel sinyali oldukça farklı olan bir diğerine dönüştürürler ve işte bu dönüşümün sonucu, organizmanın işlevleri tarafından çevresel bir değişken olarak algılanır (s. 90).
Özetlemek gerekirse, Lewontin, canlı organizmayı çevrenin şekillendirdiği “edilgen” bir varlık olarak değil, canlı organizmanın da çevresini etkin biçimde kullanan “etken” bir varlık olarak tanımlama eğilimindedir.
Süreç: “Süreç” denilen şey, bir sistemi meydana getiren bir dizi davranıştır ve üretim-hedefli
12
Alt sistem-üst sistem: Ele alınan konuya bağlı olarak çeşitli elemanlardan oluşan sistemin
parçaları alt sistem olarak adlandırılmaktadır (Tecim, 2004). Bir alt sistem daha geniş sistemin bir parçasıdır; mesela dolaşım sistemi insan sisteminin bir alt sistemidir (Betts, 1992). Diğer bir ifade ile her sistem belirli sistemlerden oluşabileceği gibi ayrıca daha büyük ve kompleks bir sistemin alt sistemi durumunda da olabilir (Tecim, 2004). İşte böyle alt sistemler arasındaki ilişkilerden bahsedildiğinde, aslında daha büyük bir sistemden, yani bir “üst sistem” den (supra-system) bahsedilmiş olmaktadır (Betts, 1992). Bir sistemin faaliyeti ya da işleyişi, o sistemin alt sistemleri arasındaki fonksiyonel bağlılığın bir sonucu olarak ortaya çıkar ve alt sistemler, bir sistemin incelenmesinde ele alınacak temel birimlerdir (Tecim, 2004). Bir sistem, diğer bir sistemin herhangi bir parçası olabilir veya daha büyük bir sistemin bir alt parçası olarak görev yapabilir. Ayrıca, “büyük sistem” olarak tanımlanan bir sistem, daha da büyük bir sistemin alt sistemi olabilir (Ercil & Sığrı, 2008, s. 80).
Hiyerarşi: Alt sistem – üst sistem kavramları, sistemin sistemlerle iç içe olduğunu, bir başka
ifadeyle bir sistem hiyerarşisinin bulunduğunu ifade eder (Daellenbach & McNickle, 2005, s. 36). Bir sistemin hiyerarşisi, sistem içindeki seviye sayısıyla ifade edilir (Betts, 1992). Sistemlerin hiyerarşideki konumları ise kendilerinin karmaşıklık dereceleri ile ilgili olmaktadır (Tecim, 2004). Arka arkaya gelen daha üst hiyerarşik seviye her alt seviyedeki bütün süreçleri kapsar ve bu eleman sayısından dolayı gittikçe artan bir karmaşıklık olur ve elemanlar arasındaki ilişki artar (Betts, 1992). Elemanların ve alt sistemlerin sayısı doğrusal olarak artarken, ilişkilerin sayısı katlanarak artar (Betts, 1992).
Betts (1992) ayrıca hiyerarşilerin doğal olabileceğini (mesela bir ailedeki doğum sırası) veya keyfi olabileceğini (bir okul veya iş gibi dizayn edilmiş bir durum) söylemiş ve keyfi hiyerarşilerin sürdürülmesinin doğal hiyerarşilere göre daha fazla enerji gerektirdiğini belirtmiştir.
Homeostazi: Homeostazi bir sistemin dışsal güçler tarafından dengesizleştirildikten sonra,
önceki durumuna geri dönme eğilimidir (Salisbury, 1996, s. 26). Ayrıca homeostazi geri bildirim mekanizmaları aracılığıyla öz-düzenleme olarak da tanımlanmıştır (Betts, 1992). Diğer bir deyişle, sistem içinde bir değişim başladığında, sistem kendini yine geri değiştirmeye çalışacaktır (Salisbury, 1996, s. 26), bir nevi öz-düzenlemeye başvuracaktır. Araştırmacıların buradaki düşüncelerine daha ileri düzeyde bir açıklama getirmek gerekirse, her biyolojik sistemin optimum (en uygun) düzeyde çalışabilecek iç şartların alt ve üst sınırlarını belirleme yeteneği vardır.
13
Amaçlılık (Purposiveness): Sistemin tanımında yer alan, elemanlar arasındaki ortak amaç
vurgusu daha önce yapılmıştır. Sistemin durumunda gözlenen değişimler amaca yönelik davranışlarla karakterize edilir (Chen & Stroup, 1993; Klir’den aktaran, Ossimitz, 1997). Banathy (Aktaran Betts, 1992)’ye göre bazı sistemler tek bir açık hedefe sahipken, diğer sistemler birden çok, bazen de çelişkili bir hedefe bile sahip olabilir. Tek hedefi olanlar “birleştirici” sistem olarak sınıflandırılırken, diğer sistemler “çoğulcu” sistemler olarak sınıflandırılır. Bir sistem, etkin biçimde hedefe organize olmuş gibi görülmelidir (Chen & Stroup, 1993).
Sınır: Sistem ve onun çevresi arasındaki ayrım, orada bir sınır olduğunu gösterir.
(Daellenbach & McNickle, 2005, s. 29). Her sistem, sistemin kendisini sınırlayan ve tanımlayan ve etrafındaki diğer şeylerin dışında tutan sınırlara sahiptir (Salisbury, 1996, s. 26). Sınır sistemi bir bütün olarak çevreden ve herhangi bir alt sistemden ayırarak tanımlamaya imkân verir (Chen & Stroup, 1993). Sistemin çevresi ile ilgili olan sistemin sınırları, sistemin iç bünyesine ilişkin değişkenleri, sistemin çevresine ilişkin faktörlerden ayırır (Tecim, 2004). Kısacası sınır, sistemin nerede başlayıp nerede bittiğini gösterir ve her sistemin mutlaka bir sınırı vardır (Tecim, 2004). Burada, ilke düzeyinde daha genel bir ifade kullanacak olursak, içinde bulunduğu uzaydan (mekân anlamında) bir sınırla ayrılamayan hiçbir sistem veya obje tanımlanamaz. “Sistem sınırlarını ayarlama, sistemin ne tip girdileri kabul edeceği ve hangi çıktıları üreteceğini belirleme meselesidir. Sistem sınırlarının ayarlanması herhangi bir sistemde önemli bir meseledir. Bir sistem kendi çıktılarını düzenlemelidir, ancak bunu çok fazla yapamaz, yaparsa çevresiyle ilişkisini tehlikeye atar” (Salisbury, 1996, s. 26).
“Fiziksel ve biyolojik sistemlerde sınırları tanımlamak nispeten kolay olduğu halde, sosyal sistemlerde sınırları belirlemek son derece zordur. Sosyal sistemlerde sınır, incelemenin amacına göre belirli değişkenleri içine alacak şekilde çizilebilecek hayali bir çizgi olarak anlaşılabilir” (Tecim, 2004).
Şekil 1. 2’de iki farklı sistem, bunlara ait elemanlar ve alt sistemler, ilişkili oldukları çevre ve çevre ile sistemleri birbirinden ayıran sınır ve bunlar arasındaki ilişkiler şematik olarak gösterilmiştir.
14
Şekil 1. 2. Çevre, sistemler, alt sistemler ve bileşenler. Daellenbach, H.G., & McNickle,
D.C. (2005). Management science, decision making through systems thinking. Great Britain: Palgrave Macmillan, kaynağından uyarlanmıştır.
Geri bildirim ve geri bildirim döngüleri: Geri bildirim hedef ve sistem davranışı arasında
aracılık eden bir mekanizmadır (Chen & Stroup, 1993), diğer bir ifade ile herhangi bir karşılıklı etki akışı anlamına gelir (Senge, 2011, s. 88). Geri bildirim, eylemlerin nasıl birbirini güçlendirebileceğini veya birinin öbürünün etkisini nasıl söndürebileceğini veya dengeleyebileceğini gösteren basit bir mekanizmadır (Senge, 2011, s. 86).
Yapısal durumlarına göre sistemler sınıflandırılabilmektedir. Çevresiyle devamlı madde, bilgi, uyaran ve enerji alış-verişi yapan dinamik sistemlerde -yani açık sistemlerde- bileşenler arasındaki etkileşimler çok önemlidir. Hatta bir sistemi karmaşık ve dinamik yapan en önemli süreçlerden biri sistemdeki geri bildirim süreçleri ya da döngüleridir. Açık sistemlerde sürekli bir girdi, süreç, çıktı ve geri bildirim akışı vardır (Tecim, 2004). Genellikle sistemdeki bir elemanın durumu başka bir elemanın durumunu etkiler ve bu böyle sürer (Daellenbach & McNickle, 2005, s. 42). Böylece geri bildirim her etkinin aynı zamanda hem sebep, hem sonuç olacağı, bir aksiyom (ilksav) olarak kabul edilir ve hiçbir şey hiçbir zaman sadece tek yönde etkilenmez (Senge, 2011, s. 88). Bu özellik insan faaliyeti sistemi ve doğal sistemlerin ikisi için de ortak özelliktir ve sıklıkla karmaşıklığın ana
15
sebebidir (Daellenbach & McNickle, 2005, s. 42). Sistemler, geri bildirimle sonuçta istikrarlarına teknik, biyolojik ya da sosyal olarak koruma özelliği katarlar (Ditfurth, 2009, s. 118). Geri bildirim sayesinde sistem dinamik bir yapıya kavuşur ve bu sayede sistem faaliyetlerini değerlendirme ve gerekirse ayarlama imkânını bulur (Tecim, 2004). Geri bildirim döngüleri çoğu sistemin kontrolünde merkezi bir rol oynar (Daellenbach & McNickle, 2005, s. 44). Geri bildirim perspektifi, “bir sistemin yarattığı problemlerin sorumluluğunu bütün elemanların paylaştığı” yaklaşımını benimser, ama bu işin içinde olan her elemanın sistemi değiştirmekte eşit kaldıraç gücü uygulayabileceği anlamına gelmez (Senge, 2011, s. 92).
Geri bildirim özelliği, pekiştirici ve dengeleyici olmasına göre ikiye ayrılır:
Pozitif geri bildirim süreci (Pekiştirici): Senge (2011, s. 94)’nin pekiştirici geri bildirim
olarak adlandırdığı bu süreçte, nasıl bir hareket meydana gelirse gelsin, o hareket şiddetlenir ve aynı yönde daha çok harekete yol açar. Pekiştirici geri bildirim süreçlerinde ortaya çıkan davranış ya ivme kazanan büyüme ya da ivme kazanan azalmadır (Senge, 2011, s. 96). Burada sistemin gelecekteki durumu ve denge durumu (veya istenen bir hedef durumu gibi bir referans durumu) arasında farklılığı arttırır (Daellenbach & McNickle, 2005, s. 43). Diğer bir deyişle, sistem durumu gittikçe referans durumdan sapma, dolayısıyla kararsızlığa yol açma eğilimindedir; bu durumda sistem ya patlar ya da değişkenleri çok büyük değerlere ulaşarak ölüme gider (Daellenbach & McNickle, 2005, s. 43).
Pozitif geri bildirim, bir sistemin tüm işleyişinde tezahür ederse sistem ölüme gider; ama sistemin içinde sadece belirli bir süreçle sınırlı kalırsa, geriye dönüşsüz olarak o süreç sonlanır; ama sistem bütünlüğünü korumaya devam eder. Buna en güzel örnek biyolojiden, doğum olayıdır. Doğum olayında, hormonların etkisine bağlı olarak doğum sancıları doğum olana kadar artarak devam eder. En sonunda da bebek dünyaya gelir ve bu da sistemin içinde pozitif geri bildirimli bir sürecin geriye dönüşsüz olarak bitişini gösterir. Dikkat edilecek olursa, buradaki pozitif geri bildirim insan organizmasının (biyolojik sistemin) tümü üzerinde değil, onun içinde belli bir süreç üzerinde etkili olmuştur.
Negatif geri bildirim süreci (dengeleyici): Senge (2011, s. 98) bir sistemde belli amaç veya
hedefleri korumaya çalışan bir kendi kendini düzenleme mekanizması olduğunu söyler ve bunlara “dengeleyici”, “istikrar sağlayan sistemler” adını verir. Bu sistemlerdeki dengeleyici süreç negatif geri bildirim olarak bilinmektedir. Aynı zamanda negatif geri bildirim, sistemin daha önce belirlenen amaçlardan ne kadar saptığını gösteren bilgi akışını ve bu bilgi akışı da
16
dinamik dengeyi ifade eder (Tecim, 2004). Sonuçta yeniden oluşan bir denge durumu vardır. Zaten dengeleyici bir sistem içindeyseniz, istikrar arayan bir sistem içindesinizdir (Senge, 2011, s. 98).
Oldukça az değişkeni olan mekanik sistemler nispeten basit sistemlerdir, istikrarlı bir ilişki ile çalışırlar ve çok az geri bildirim gerektirirler (Betts, 1992). Organik sistemler ise çok değişkenli ve karmaşıktırlar; çok sayıda geri bildirim gerektirirler (Betts, 1992). Doğal ve insan yapısı sistemlerin çoğu negatif geri bildirime dayanır. Onlar ya bir hedefe ulaşmaya çalışırlar ya da var olan ilişkileri, özellikleri veya dengeyi korumaya veya sürdürmeye çalışırlar (Daellenbach & McNickle, 2005, s. 44). Senge (2011, s. 98)’nin de belirttiği üzere “doğa dengeyi sever, ancak genellikle insani karar alıcılar bu dengeye aykırı davranır ve sonuçta bedelini öderler.”
Ne zaman “değişmeye direniş” görülürse, o zaman ortada bir veya birden fazla “gizli” dengeleme sürecinin varlığı söz konusudur (Senge, 2011, s. 103). Bir nevi negatif geri bildirim, gelecek durum ve referans durum arasındaki farklılığı azaltarak dengelemeyi sağlamaktadır (Daellenbach & McNickle, 2005, s. 43). Bir organizmanın nasıl çalıştığını kavramak için onun hem belirgin, hem de örtük olan dengeleyici süreçleri kavranmalıdır (Senge, 2011, s. 101).
Beklenmeyen özelliklerin zuhur etmesi (beliren özellikler-emergent properties): Bu durum,
biyolojik bir sistem için normal bir süreci yansıtır. Gerçekten de biyolojik bir sistemdeki, bütünleşmenin daha üst düzeylerinde, daha düşük bileşenlerle ilgili bir bilgiden öngörülemeyecek yeni özellikler ortaya çıkar (Mayr, 2008, s. 22). Sistem, bileşenlerinin hiç birinin bireysel olarak (tek tek) sergileyemeyeceği davranış ve özellikleri sergiler, dolayısıyla böyle özellikler sadece sisteme şekil veren bileşenlerin “ortak etkileşimi” veya “davranışlarından” ortaya çıkar, bu nedenle “zuhur eden özellikler” olarak tanımlanırlar (Daellenbach & McNickle, 2005, s. 39). Karmaşıklığın daha yüksek seviyelerinde, yeni olgunun zuhur etmesi probleminin varlığı, tek başına bilimin metodu için temel bir problem oluşturur ve indirgemeci bir düşünce bunu çözemez (Checkland, 1984, s. 65). Parçalar arasındaki etkileşimlerden ötürü tek tek parçaların açıklanışı, sistemin bir bütün olarak taşıdığı özellikleri ifade etmez, sistemin tümünü kontrol eden etmen, bu parçaların organizasyonudur (Mayr, 2008, s. 22). Ayrıca zuhur etme olgusu, yüzlerce yıl öncesinden gelen, Aristo’nun “bütün, parçaların toplamından daha büyüktür" ifadesiyle özetlenebilen bir olgudur.
