T.C.
GAZĐ ÜNĐVERSĐTESĐ EĞĐTĐM BĐLĐMLERĐ ENSTĐTÜSÜ
ĐLKÖĞRETĐM ANABĐLĐM DALI FEN BĐLGĐSĐ ÖĞRETMENLĐĞĐ BĐLĐM DALI
FEN BĐLGĐSĐ ÖĞRETMEN ADAYLARININ BĐLĐMĐN DOĞASI KONUSUNDAKĐ
PEDAGOJĐK ALAN BĐLGĐLERĐNĐN ARAŞTIRILMASI
DOKTORA TEZĐ
Hazırlayan
Gülcan MIHLADIZ
T.C.
GAZĐ ÜNĐVERSĐTESĐ EĞĐTĐM BĐLĐMLERĐ ENSTĐTÜSÜ
ĐLKÖĞRETĐM ANABĐLĐM DALI FEN BĐLGĐSĐ ÖĞRETMENLĐĞĐ BĐLĐM DALI
FEN BĐLGĐSĐ ÖĞRETMEN ADAYLARININ BĐLĐMĐN DOĞASI KONUSUNDAKĐ
PEDAGOJĐK ALAN BĐLGĐLERĐNĐN ARAŞTIRILMASI
DOKTORA TEZĐ
Hazırlayan Gülcan MIHLADIZ
Danışman Doç. Dr. Alev DOĞAN
ii
Araştırma sürecimde bana gerekli bütün imkanları sağlayan, bana inanan ve destekleyen kıymetli danışmanım Doç. Dr. Alev DOĞAN’a gönülden teşekkürlerimi sunuyorum.
Bilimin doğası konusunda uzmanlaşmamı sağlayan, görüşleriyle çalışmamın değerini arttıran kıymetli hocam Doç. Dr. Fatih TAŞAR’a,
Araştırmama uzman görüşleriyle katkı sağlayan değerli hocalarım; Yrd. Doç. Dr. Nihal DOĞAN BORA’ya, Doç. Dr. Gülşen BAĞCI KILIÇ’a, Doç. Dr. Yüksel TUFAN’a, Yrd. Doç. Dr. Oğuz ÖZDEMĐR’e, Dr. Oktay ASLAN’a ve Araş. Gör. Nagihan ĐMER’e,
Olumlu eliştirileriyle tezime katkı sağlayan değerli hocalarım Prof. Dr. Mustafa AYDOĞDU’ya, Prof. Dr. Ali GÜL’e, Doç. Dr. Mustafa SARIKAYA’ya ve Prof. Dr. Abdülkadir AKAY’a,
Her zaman bana yol gösteren ve destek veren kıymetli hocalarım Prof. Dr. Mustafa YEL’e ve Prof. Dr. Turan GÜVEN’e,
Araştırmamda yardıma ihtiyacım olduğu her anda yanımda olan sevgili arkadaşlarım Arş. Gör. Sedef CANBAZOĞLU’na, Arş. Gör. Betül TĐMUR’a, Serkan TĐMUR’a ve Erkan YEŞĐLTAŞ’a,
Araştırmamı gerçekleştirebilmemde en büyük paya sahip olan ve çok kıymetli zamanlarını benimle paylaşan değerli katılımcılara
Sonsuz Teşekkürler….. Gülcan MIHLADIZ
iii
FEN BĐLGĐSĐ ÖĞRETMEN ADAYLARININ BĐLĐMĐN DOĞASI KONUSUNDAKĐ PEDAGOJĐK ALAN BĐLGĐLERĐNĐN ARAŞTIRILMASI
MIHLADIZ, Gülcan
Doktora, Fen Bilgisi Öğretmenliği Bilim Dalı Tez Danışmanı: Doç. Dr. Alev DOĞAN
Eylül-2010, 312 sayfa
Bu çalışmanın amacı Fen Bilgisi öğretmen adaylarının bilimin doğası konusundaki pedagojik alan bilgilerinin durumunu araştırmaktır. Çalışma; nitel araştırma metodolojisinin farklı durumların hem bireysel hem de karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesini mümkün kılan, “Bütüncül Çoklu Durum Deseni” kullanılarak yapılmıştır ve 2009-2010 öğretim yılında Gazi Üniversitesi Đlköğretim Bölümü Fen Bilgisi Öğretmenliği Anabilim Dalı’nda öğrenim gören 89 öğretmen adayı arasından amaçlı örnekleme yöntemlerinden maksimum çeşitlilik örneklemesine göre seçilen 5 öğretmen adayı ile yürütülmüştür. Adayların bilimin doğası alan bilgilerinin durumu “Bilimin Doğasına Yönelik Görüşler (BDYG) Anketi”, “VNOS-C Anketi” ve bireysel görüşmelerden elde edilen veriler aracılığıyla tespit edilmiştir. Ayrıca öğretmen adaylarının bilimin doğası konusundaki pedagojik alan bilgilerinin durumunu belirlemeye yönelik olarak veri çeşitlemesine gidilmiştir.
Çalışmadan elde edilen veriler betimsel ve içerik analizi yöntemleriyle çözümlenmiş, içerik analizi çözümlemelerinde HyperRESEARCHTM 2.8.3. Nitel Analiz Programı kullanılmıştır.
Analizler sonucunda, adayların bilimin doğası alan bilgilerinin; gözlemlerin doğası bilgileri ve hipotez, teori ve kanunlara ilişkin bilgileri naif düzeyde; bilimin tanımı bilgisi, bilim insanının karakteristik özellikleri bilgisi, sınıflandırma düzeninin doğası bilgisi gibi bilimin doğası boyutlarında ise gerçekçi düzeyde oldukları tespit edilmiştir. Ancak adayların sahip oldukları bilimin doğası alan bilgileri ile bilimin doğası konusundaki pedagojik alan bilgilerinin bileşenleri arasında bir ilişki olmadığı
iv
uygulamaları da farklılık göstermektedir ve genel olarak, adayların bilimin doğası öğretimi konusundaki yetersizliklerinin de özellikle öz yeterlilik inançlarının zayıf olmasından kaynaklandığı tespit edilmiştir.
Anahtar kelimeler: Bilimin Doğası, Pedagojik Alan Bilgisi, Fen Bilgisi Öğretmen Adayları
v
INVESTIGATION OF THE PRESERVICE SCIENCE TEACHERS’ PEDAGOGICAL CONTENT KNOWLEDGE ABOUT THE NATURE OF
SCIENCE MIHLADIZ, Gülcan
Doctor of Philosophy, Department of Primary Education Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Alev DOĞAN
September- 2010, 312 pages
The aim of this study is to investigate the situation of pre-service science teachers’ pedagogical content knowledge about the nature of science. Study is being carried out by using “Holistic Multiple Case Design” that enables all individually and comparative evaluation of different conditions of qualitative research methodology. Population of research chosen from 89 pre-service science teachers in 2009-2010 academic year at Gazi University Primary Education Division of Science Education Teaching Department by the maximum variety sampling of the purposive sampling methods that was executed with five pre-service teachers. Pre-service teachers’ content knowledge about nature of science was identified with “Views about the Nature of Science (VANS) Questionnaire”, “VNOS-C Questionnaire” and semi-structure questionnaire parallel to data obtained through individual interviews. Also, the triangulation was used for determining the pre-service teachers’ pedagogical content knowledge about nature of science.
The data obtained from research was analyzed with descriptive and content analysis methods. HyperRESEARCHTM 2.8.3. Analysis Program was used in the content analysis.
As a result of analysis, pre-service teachers’ in the context of the knowledge relating to content knowledge of the nature of science; the knowledge of nature of observations, hypotheses, theories, theories and laws in the naive level; some of the other dimensions of nature of science it has been identified that they are in the realistic
vi
characteristics of the scientists, the information of the nature of the classification scheme. But it has been identified that there is no relationship between the components of the nature of science knowledge and pedagogical content knowledge about the nature of science that the pre-service teachers have. In addition to this, in general the interviews about pedagogical knowledge and the classroom practices of the pre-service teachers differ from each other. Furthermore, there are also differences between the class applications and opinions of the pre-service teachers about the pedagogical knowledge and in general, it is determined that inadequency of the pre-service teachers about teaching the nature of science caused especially by the weakness of their self-efficacy beliefs.
Key Words: Nature of Science, Pedagogical Content Knowledge, Preservice Science Teachers
vii
Sayfa No
JÜRĐ ÜYELERĐ ĐMZA SAYFASI ... i
TEŞEKKÜR ... ii
ÖZET ... iii
ABSTRACT ...v
ĐÇĐNDEKĐLER ... vii
TABLOLAR LĐSTESĐ ... xii
ŞEKĐLLER LĐSTESĐ ... xiii
KISALTMALAR ...xiv BÖLÜM I GĐRĐŞ ...1 1.1. Problem Durumu ... 1 1.2. Problem Cümlesi ... 6 1.3. Alt Problemler ... 7 1.4. Araştırmanın Amacı ... 7 1.5. Araştırmanın Önemi ... 8 1.6. Varsayımlar ... 10 1.7. Sınırlılıklar ... 10 1.8. Tanımlar ... 11
viii
KAVRAMSAL ÇERÇEVE ... 13
2.1. Bilimsel Okuryazarlık ... 13
2.2. Bilimsel Bilginin Doğası ... 14
2.3. Bilim ... 16 2.4. Bilimin Doğası ... 18 2.4.1. Bilim Felsefesi ... 19 2.4.2. Bilim Sosyoloji ... 21 2.4.3. Bilim Psikoloji ... 21 2.4.4. Bilim Tarihi ... 22
2.4.5. Bilimin Doğası Konusundaki Mitler ... 22
2.4.6. Bilimin Doğasıyla Đlgili Temel Kavramlar ve Çağdaş Anlayışlar ... 24
2.5. Araştırma Konusunu Đlgilendiren Çalışmalar ... 29
2.5.1. Bilimin Doğası Görüşlerinin Araştırılmasına Yönelik Çalışmalar ... 29
2.5.2. Pedagojik Alan Bilgisinin Araştırılmasına Yönelik Çalışmalar ... 35
2.5.3. Bilimin Doğası Konusundaki Pedagojik Alan Bilgisine Yönelik Çalışmalar ... 50
BÖLÜM III YÖNTEM ... 79
3.1. Araştırma Modeli ... 79
3.1.1. Durum Çalışması Deseni ... 81
3.2. Araştırmacının Rolü ve Özellikleri ... 85
ix
3.3.2. Katılımcıların Özellikleri ... 88
3.4. Veri toplama süreci ... 90
3.4.1. Pilot çalışma ... 90
3.4.2. Asıl çalışma ... 91
3.5. Veri Toplama Teknikleri... 91
3.5.1. Bilimin Doğasına Yönelik Görüşler (BDYG) Anketi ... 92
3.5.2. Görüşme ... 95
3.5.3. Gözlem ... 96
3.5.4. Dokümanlar ... 98
3.5.5. Verilerin Analizi ... 100
3.5.5.1. BDYG Anketine Verilen Cevapların Analizi ... 100
3.5.5.2. Nitel Verilerin Analizi ... 101
BÖLÜM IV BULGULAR VE YORUMLAR ... 107
4.1. Öğretmen Adaylarının BDYG Anket Sonuçları ... 107
4.1.1. Katılımcılarla Đlgili Genel Bilgiler ... 112
4.2. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Bilimin Doğası Alanı Bilgilerine Yönelik Bulgular... 117
4.2.1. Bilimi ve Bilimin Doğasını Tanımlama ... 117
4.2.2. Toplumun Bilim Üzerindeki Etkisi ... 124
4.2.3. Bilimin Topluma Etkisi... 130
4.2.4. Bilim Đnsanlarının Özellikleri... 131
x
4.2.7. Fen Bilgisi Öğretmen Adayları için Bilimin Doğası Konusunun Önemi .... 174 4.2.8. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Bilimin Doğası Konusundaki
Özyeterlilik Đnançları ... 176 4.3. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Pedagojik Bilgilerine yönelik bulgular ... 177
4.3.1. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının, Bir Fen ve Teknoloji Öğretmeninin Sahip Olması Gereken Özelliklere Yönelik Görüşleri ... 178 4.3.2. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Sınıf Yönetimi Bilgisi ... 183 4.3.3. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Hedeflediği Öğrenci Profili ve
Öğrencilere Yönelik Bilgisi ... 187 4.3.4. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Genel Olarak Öğretime Đlişkin
Bilgileri ... 191 4.4. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Bilimin Doğası Konusundaki Öğretim
Programı Bilgilerine Yönelik Bulgular ... 193 4.4.1. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Fen ve Teknoloji Dersinin Eğitimdeki
Yeri ve Önemine Yönelik Bilgileri ... 193 4.4.2. Fen bilgisi öğretmen adaylarının bilimin doğası konusundaki öğretim
programı kazanımlarına yönelik bilgileri ... 197 4.4.3. Bilimsel Okuryazarlık ... 202 4.5. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Bilimin Doğası Konusundaki Öğretim
Stratejisi, Yöntem ve Teknik Bilgilerine Yönelik Bulgular ... 207 4.6. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Bilimin Doğası Konusundaki Değerlendirme
Yöntemleri Bilgilerine Yönelik Bulgular ... 240
BÖLÜM V
SONUÇ VE ÖNERĐLER ... 249
5.1. Sonuçlar ... 249 5.1.1. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Bilimin Doğası Alan Bilgilerine
xi
Sonuçlar ... 256
5.1.3. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Bilimin Doğası Konusundaki Öğretim Programı Bilgilerine Yönelik Sonuçlar ... 257
5.1.4. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Bilimin Doğası Konusundaki Öğretim Stratejisi, Yöntem ve Teknik Bilgilerine Yönelik Sonuçlar ... 258
5.1.5. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Bilimin Doğası Konusundaki Değerlendirme Bilgilerine Yönelik Sonuçlar ... 258
5.1.6. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Bilimin Doğası Konusundaki Pedagojik Alan Bilgilerinin Bileşenleri Đle Konu Alan Bilgileri Arasındaki Đlişkilerinin Durumuna Yönelik Sonuçlar ... 259
5.2. Öneriler ... 260
KAYNAKÇA ... 262
EKLER ... 274
EK-1: Bilimin Doğasına Yönelik Görüşler Anketi ... 274
EK-2: Görüşme Soruları (I) ... 288
EK-3: Görüşme Soruları (II) ... 291
EK-4: Görüşme Soruları (III) ... 292
EK-5: Uzmanların BDYG Anket Maddelerine Yönelik Kodlamaları ... 293
EK-6:Öğretmen Adaylarının BDYG Anketine Verdikleri Cevapların Değerlendirmesinde Kullanılan Kodlama Cetveli ... 297
EK-7: Online ve Yüz Yüze Tartışma Platformu Konuları ve Toplantı Tarihleri ... 298
EK-8:Öğretmen Adaylarından Elde Edilen Öğretmenlik Uygulaması Dosya Dokümanları ... 300
EK-9: Öğretmen Adaylarının Öğretimlerinin Video ve Ses Kayıt Süreleri ... 301
xii
TABLOLAR LĐSTESĐ
Tablo 2. 1. Geleneksel ve Çağdaş Bilimin Doğası Anlayışları ... 27
Tablo 3. 1. Nicel ve Nitel Araştırma Özellikleri ... 80
Tablo 3. 2. Katılımcı Özellikleri... 89
Tablo 3. 3. BDGY Anketindeki 21 Sorunun Kategorizasyonu ... 93
Tablo 4.1. Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının BDYG Anket Sonuçları……….. 108
Tablo 4. 2. Katılımcıların Bilimin Tanımı Kategorisine Ait Cevapları ... 124
Tablo 4. 3. Katılımcıların Toplumun Bilim Üzerindeki Etkisi Kategorisine Ait Cevapları ... 129
Tablo 4. 4. Katılımcıların Bilim Đnsanın Özellikleri Kategorisine Ait Cevapları ... 137
Tablo 4. 5. Katılımcıların Bilimsel Gözlemler, Modeller ve Sınıflandırmanın Doğası Konularına Ait Cevapları ... 145
Tablo 4. 6. Katılımcıların Bilimsel Bilginin Değişebilirliği ve Bilimsel Sorgulama Konularına Ait Cevapları ... 153
Tablo 4. 7. Katılımcıların Hipotezler Teoriler ve Kanunlar Konularına Ait Cevapları ... 158
Tablo 4. 8. Katılımcıların Araştırmalar için Bilimsel Yaklaşım Kategorisine Ait Cevapları ... 165
Tablo 4. 9. Katılımcıların Bilimsel Bilginin Epistemolojik Durumu Kategorisine Ait Cevapları ... 171
xiii
ŞEKĐLLER LĐSTESĐ
Şekil 2. 1. Bilimin Doğası Bileşenleri ... 19 Şekil 2. 2. Bilimin Doğası için Pedagojik Alan Bilgisi Modeli ... 51 Şekil 2. 3. Bilimin Doğası Öğretimi için Đhtiyaçlar Modeli ... 52 Şekil 2. 4. Araştırmanın Bilimin Doğası Konusundaki Pedagojik Alan Bilgisi
Bileşenleri ... 56 Şekil 3. 1. Araştırmanın Metodolojik Çerçevesi ... 84
xiv
KISALTMALAR
NOS: Nature of Science
PCK: Pedagogical Content Knowledge PAB: Pedagojik Alan Bilgisi
VOSTS: Views on Science-Technology-Society BDYG: Bilimin Doğasına Yönelik Görüşler Anketi FTTÇ: Fen – Teknoloji – Toplum – Çevre
MEB: Milli Eğitim Bakanlığı BSB: Bilimsel Süreç Becerileri TD: Tutum ve Değerler
AAAS: American Association for Advancement of Science NRC: National Research Council
TÜBĐTAK: Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu SBS: Seviye Belirleme Sınavı
BÖLÜM I
GĐRĐŞ
Bu bölümde, araştırmanın; problem durumu, amacı, önemi, sınırlılıkları, varsayımları ve tanımlara yer verilmiştir.
1.1. Problem Durumu
Eğitim her toplumda öncelikli konular arasında yerini almaktadır. Çünkü toplum eğitilmiş birey sayısıyla orantılı olarak köklerini sağlamlaştırır ve evrensel platformda daha üstün ve arzu edilen bir noktaya yerleşir. Bu sebeple sahip olunan bireysel, toplumsal ve evrensel gücün çekiciliği ve bilinci ile eğitimde iyileştirme çabaları kendini göstermeye başlar.
Ülkeler, kendi toplumunun eğitimi için en çağdaş eğitim reformunu gerçekleştirmeye çalışmaktadır. Bu bağlamda fen eğitimi alanında Ulusal Fen Eğitimi Standartları (Natioanl Research Council [NRC], 1996) öğrencilerin kişisel kararları alırken uygun bilimsel süreçleri ve prensipleri kullanabilmeleri; kariyerlerinde bilgiyi kullanarak, anlayarak, bilimsel okuryazar kişi becerileriyle ekonomik üretkenliklerini arttırabilmelerinden bahsederken, Đlköğretim Fen ve Teknoloji Dersi Öğretim Programının (Milli Eğitim Bakanlığı [MEB], 2005) vizyonu bireysel farklılıkları ne olursa olsun bütün öğrencilerin fen ve teknoloji okuryazarı olarak yetiştirilmesi üzerine odaklanmıştır. Bilimsel okuryazarlığı kazanmış toplumların, gelişmelere daha çabuk ayak uydurarak, yapılacak yenileştirme çalışmalarına önderlik edebilecekleri düşünülmektedir (Yüksek Öğretim Kurumu [YÖK]/Dünya Bankası Milli Eğitimi Geliştirme Projesi, 1997).
Fen eğitiminde öncelikle öğrencilerin bilimsel okuryazar bireyler olarak yetişmelerinin, en önemli amaçlar arasında yer aldığı görülmektedir (American Association for the Advancement of Science [AAAS], 1990; NRC, 1996; Abd-El-Khalick, Bell ve Lederman, 1998; Abd-El-Khalick ve Lederman, 2000a; Moss, Abramsand ve Robb, 2001). Bilimsel okuryazarlık, bilimsel ve teknolojik konular hakkında sebep sonuç ilişkileri kurabilmek için gerekli temel bilginin geliştirilmesini içerir (Aydoğdu ve Kesercioğlu, 2005: 5). Bilimsel okuryazar bireyin araştırma-sorgulama, eleştirel düşünme, problem çözme ve karar verme becerilerini geliştirme, yaşam boyu öğrenen birey olma, çevresi ve dünya hakkındaki merak duygusunu sürdürmek için gerekli fen ile ilgili beceri, tutum, değer, anlayış ve bilgilere sahip olma (MEB, 2005), bireysel ve sosyal amaçlar için bilimsel bilgi ve bilimsel düşünme yollarını kullanma (AAAS, 1990) gibi özellikleri vurgulanmıştır. Bununla birlikte bilimsel okuryazarlık; bilimsel sorgulama süreçlerinin ve bilimin doğasının derin anlayışıyla bağlantılıdır (Abd-El-Khalick ve BouJaoude, 1997; Moss vd., 2001). “Bilimin Doğası da (Nature of Science [NOS])” anlayışı fen eğitimi reformlarında bilimsel okuryazarlığın anahtar bileşeni olarak ele alınmaktadır (AAAS, 1990; NRC, 1996; MEB, 2005). Örneğin, MEB (2005) tarafından düzenlenen bilimsel okuryazarlığın 7 boyutunun içeriğinde de, bilimin doğası anlayışına ve unsurlarına yer verildiği görülmektedir;
1. Fen bilimleri ve teknolojinin doğası 2. Anahtar fen kavramları
3. Bilimsel süreç becerileri
4. Fen-teknoloji-toplum-çevre ilişkileri 5. Bilimsel ve teknik psiko-motor beceriler 6. Bilimin özünü oluşturan değerler 7. Fen’e ilişkin tutum ve değerler
Fen eğitiminde bilimsel okuryazarlığın alt boyutu olarak görülen “Bilimin Doğası” son otuz yıldır fen eğitimcileri, bilim tarihçileri, sosyologları ve felsefecileri tarafından araştırılmaktadır. Ayrıca bilimin doğası, Fen eğitimcileri tarafından yapılan bazı çalışmalarda (ör; Parker ve Rochford, 1995; Lederman 1992; Bell, Lederman ve Abd-El-Khalick, 2000; Lin, Chiu ve Chou, 2004; Sadler, Chambers ve Zeidler, 2004;
Veal, 2004; Schwartz ve Lederman, 2008; McDonald, 2010) fen eğitiminin önemli bir unsuru olarak vurgulanmaktadır.
Bilimin doğası hem bilimsel bilginin doğası hem de bilimsel girişimin doğasıyla ifade edilebilir (Meichtry, 1992; Çepni, 2008: 10). Ancak, bilimin doğası ve bilimsel bilginin doğasıyla ilgili kabul edilen ortak bir tanım yoktur (Çepni, 2008: 10). Lederman (1992) bilimin doğasını “bilimsel bilginin gelişiminin doğasında olan değerler ve varsayımlar” olarak ifade etmiştir. Mccomas ve Olson (2000: 49) daha geniş bir perspektiften yola çıkarak, bilimin felsefesi, bilimin tarihi, bilimin sosyolojisi ve bilimin psikolojisinden oluşan 4 disiplinin, bilimin doğasına bakış açısı kazandırdığını belirtmişlerdir.
Bilimin doğasını anlamanın bilimsel bilginin bilinçli tüketicileri olan, sosyo-bilimsel konulara duyarlı, karar alma süreçlerine katılan, çağdaş kültürün bir parçası olarak bilimi takdir eden bireyler olmaya yardım ettiği literatürde vurgulamışlardır (Hanuscin ve Hian, 2009). Ancak araştırmalar fen eğitimi alan öğrencilerin, öğretmen adaylarının ve hatta hizmet içi öğretmenlerin bilimin doğasının bir çok unsuru konusunda yetersiz bakış açısına sahip olduklarını göstermektedir (Abd-El-Khalick ve BouJaoude, 1997; Murcia ve Schibeci, 1999; Küçük, 2006; Liang vd., 2009; McDonald, 2010). Bu bağlamda bilimin doğasının anlaşılmaması özellikle öğrencilerin fen bilimlerine karşı ilgilerini de önemli ölçüde etkilemektedir (Gürses, Doğar ve Yalçın, 2005).
Lederman (1992), Öğretmenlerin bilimin doğası algılarıyla ilgili süreç-ürün perspektifinden yola çıkılarak, 1950 yılından bu yana, araştırmaların yapıldığını ve yapılan çalışmalarda öğretmenlerin algılarının; öğrencilerin bilimin doğası ile ilgili algılarını, öğretmenlerin davranışlarını ve sınıf ortamını etkilediğini ortaya koymuştur.
Konuyla ilgili yapılan araştırmalar dikkate alındığında, öğretmenlerin sahip oldukları bilimin doğası anlayışının ve bilimin doğası öğretimlerinin, fen eğitim ve öğretimi açısından kritik bir öneme sahip olduğu görülmektedir.
Son yıllarda, M.E.B. Temel Eğitime Destek Programının Öğretmen Eğitimi Bileşeni kapsamında öğretmenlerin sahip olması gereken bilgi ve donanımın çerçevesini belirlemeye çalışmaktadır. “Öğretmen Yeterlikleri” 1739 sayılı Milli Eğitim Temel
Kanununa dayanarak Genel Müdürlükçe hazırlanan, tüm öğretmenlerin sahip olmaları gereken bilgi, beceri ve tutum özelliklerine ilişkin “Öğretmenlik Mesleği Genel Yeterlikleri” ile ilköğretim kademesi öğretmenlerinin kendi alanlarında sahip olmaları gereken bilgi, beceri ve tutum özelliklerine ilişkin “Özel Alan Yeterlikleri” ni belirlemiş ve bununla ilgili çalışmalarına hız vermiştir. (Öğretmen Yetiştirme ve Eğitimi Genel Müdürlüğü [ÖYEGM], 2008).
Ülkemizde öğretmen yeterliklerinin geliştirilmesiyle ilgili konular yeni gündeme gelmesine rağmen yurt dışı eğitim literatüründe öğretmen yeterlikleri “Pedagojik Alan Bilgisi (PAB)” (Pedagogical Content Knowledge, PCK) başlığı altında karşımıza çıkmaktadır ve en genel anlamıyla bir öğretmenin sahip olması geren belirli bilgi alanları olarak tanımlanmaktadır (Shulman, 1987).
Lee S. Shulman (1986: 4), öğretmenlerin konu alanı ve pedagoji ile ilgili yeterliliklerinin ölçülmesinin yeni bir fikir olarak zannedildiğini ancak köklerinin çok eskiye dayandığını belirtmiştir. Geçmişe ait öğretmenlere yönelik testlerin incelenmesiyle, öğretmen bilgisinin nasıl tanımlandığının görülebileceğini ve günümüzle karşılaştırabileceğini ifade etmiştir. 1875 yılına ait bir sınavdaki temel kategorilerin büyük çoğunluğunun içerik ve konu alanıyla ilgili olduğunu ayrıca öğretim teorileri ve yöntemleri bilgisinin önemli olmasına rağmen ikinci rolü üstlendiğini tespit etmiştir. Öğretmenlik sisteminin gözden geçirilmesi ve değerlendirilmesi adına ilk olarak çeşitli kategoriler önermiştir;
1. Öğretim planlarını hazırlama ve sunmadaki organizasyon 2. Değerlendirme
3. Bireysel farklılıkları tanıma 4. Kültürel farkındalık
5. Gençleri anlama 6. Yönetim
7. Eğitimsel politikalar ve prosedürler.
Shulman (1986: 6) konu alanının; öğretmenin bilgisinden, öğretimin içeriğine nasıl transfer edildiğini kimsenin sormadığından bahsetmiştir. Bu bakımdan öğretimi konu olan çeşitli çalışma paradigmaları arasında konu alanına odaklanmadaki eksikliğe
değinerek “kayıp paradigma” problemi olarak ele almıştır. Bu kayıp paradigma sonuçlarının hem eğitim politikası hem de araştırmalar için ciddi bir durum olduğunu vurgulamıştır. Kayıp paradigma ile öğretimle ilgili araştırmaların çoğunu tanımlarken içerik hususundaki kör noktayı ifade etmiştir.
Daha sonra Shulman 1987 yılında “Bilgi ve Öğretim: Yeni Reform Esasları” adlı çalışmasında Pedagojik alan bilgisini toplam 7 kategoride ele almıştır;
1. Alan Bilgisi
2. Genel Pedagojik Bilgi 3. Müfredat (Program) Bilgisi 4. pedagojik alan bilgisi
5.Öğrenen Kişilerin Bilgisi ve Onların Özellikleri Bilgisi 6. Eğitimsel Đçerikler Bilgisi
7. Eğitim Hedefleri, Amaçları, Değerleri ile Felsefi ve Tarihsel Temelleri Bilgisi Shulman’ın yaptığı bu çalışmalar, pek çok araştırmacının (örn, Carpenter, Fennema, Peterson, Chiang ve Loef, 1989; Smith ve Neale, 1991, Lederman 1992) öğretmen bilgisi ile ilgili araştırmalarıyla birlikte, öğretimin karmaşıklığını anlamamıza katkıda bulunan (Smith ve Neale, 1991) ve eğitim araştırmalarında pedagojik alan bilgisi kavramının tartışılıp geliştirilmesinin amaçlandığı bir platform oluşturmuştur.
Pedagojik alan bilgisi, bir konunun daha iyi anlaşılması için bu konuda daha kullanışlı oluşumlar, daha güçlü analojiler, resimler, örnekler, açıklamalar ve gösterileri kullanma diğer bir deyişle diğerleri için daha anlaşılır yapmak adına konuyu sunma yollarıdır (Shulman, 1986). Bu bakımdan, öğrenciler açısından önemli bir anlayış olan bilimin doğasını öğretmek için bir öğretmenin sadece düzgün bir bilimin doğası anlayışına sahip olması yeterli değildir ayrıca bilimin doğası ile ilgili etkili pedagojik uygulamalara, amaçlara ve becerilere de sahip olmalı ve bu ikisini sınıf içinde birleştirerek kullanabilmelidir (Schwartz ve Lederman, 2002).
Öğretmen bilgisinin birçok alanıyla birlikte, bilimin doğası da öğretmenin konu alan bilgisinin bir parçası olarak düşünülebilir. Araştırmacılar bilimin doğasının eğitimin etkileyici bir sonucu (Abd-El-Khalick, 2001) olmaktansa bilişsel olarak görülebileceğini ve bilimin doğasının fotosentezin reaksiyonları veya pH kadar konunun
bir parçası olduğunu iddia etmektedirler (Lederman ve Abd-El-Khalick, 1998). Bu, bilimin doğasının Ulusal Eğitim Standartları’nın içeriğinde yer almasıyla daha da iyi kanıtlanmıştır. Bu nedenle, öğretmenlerin bilimin doğası görüşleri; kendi konu alan bilgilerinin bir parçasıyken, bilimin doğası ayrıca bir öğretmenin öğretebileceği diğer içeriklere benzer olarak görülebilir ve onun için pedagojik alan bilgisini geliştirdikleri özel bir başlık olarak düşünülebilir (Hanuscin, Lee ve Akerson, 2010).
Çoğu alanda ve özellikle fen alanındaki pedagojik alan bilgilerinin gelişimine dair yapılan sayısız araştırmalara rağmen (örn; Gess-Newsome ve Lederman, 1999; Loughran, Mulhall ve Berry, 2004; Hashweh, 2005; Henze, Van Driel ve Verloop, 2008), öğretmenlerin bilimin doğasıyla ilgili pedagojik alan bilgilerinin doğası ve bilimin doğası öğretimi bazı araştırmacılar tarafından araştırılmış (Abd-El-Khalick ve Lederman, 2000a; Schwartz ve Lederman, 2002; Hipkins, Barker ve Bolstad, 2005; Hanuscin ve Hian, 2009; Hanuscin vd., 2010) ancak daha tamamen detaylandırılamamış bir araştırma alanıdır. Bu bağlamda “Bilimin Doğası” geniş kapsamlı bir konu alanı olarak ele alınıp, öğretmenlerin bilimin doğası konusundaki pedagojik alan bilgilerinin durumu tespit edilmeye çalışılmıştır.
Fen Bilgisi öğretmen adaylarının bilimin doğası konusundaki pedagojik alan bilgisi durumlarının belirlenmeye çalışıldığı bu çalışma, pedagojik alan bilgisinin araştırıldığı konu alanı bakımından literatürdeki ilklerden olma özelliğini taşımaktadır.
1.2. Problem Cümlesi
Đlköğretim okullarında Fen ve Teknoloji dersi öğretim programının hedeflerine uygun öğrenciler yetiştirilmesinde önemli bir yere sahip Fen Bilgisi öğretmen adaylarının “bilimin doğası” ile ilgili pedagojik alan bilgilerinin durumu nedir?
1.3. Alt Problemler
• Fen bilgisi öğretmen adaylarının bilimin doğası konusundaki alan bilgilerinin durumu nedir?
• Fen bilgisi öğretmen adaylarının pedagojik bilgilerinin durumu nedir?
• Fen bilgisi öğretmen adaylarının bilimin doğası konusundaki öğretim programı bilgilerinin durumu nedir?
• Fen bilgisi öğretmen adaylarının bilimin doğası konusundaki öğretim stratejisi, yöntem ve teknik bilgilerinin durumu nedir?
• Fen bilgisi öğretmen adaylarının bilimin doğası konusundaki değerlendirme bilgilerinin durumu nedir?
• Fen bilgisi öğretmen adaylarının bilimin doğası konusundaki pedagojik alan bilgilerinin bileşenleri ile konu alan bilgileri arasındaki ilişkilerinin durumu nedir?
1.4. Araştırmanın Amacı
1960’lar bilim felsefecileri başta olmak üzere, bilim insanlarının, sosyologlarının ve ilgili araştırmacıların gayretleriyle, bilimin beşeri bir faaliyet olduğunun anlaşılmaya başlandığı ve mantıkçı pozitivist görüşün yerini post-pozitivist (construstivist-çağdaş) bilim görüşünün almaya başladığı yeni bir döneme kapılarını açmıştır. Elbette bu görüşün benimsenmesi süreç istemektedir. Günümüzde dahi çağdaş görüşün benimsenememiş olduğu ve pozitivist görüşün çağdaş görüşe direniş gösterdiği açıktır. Bu bakımdan bir ulusun hatta insanlığın geleceğini etkileyebilecek, bilimin ve bilimsel bilginin doğasına yönelik çağdaş bakış açısını kazandırmaya eğitim temel alınarak öğrencilerden başlanması, en akılcı kararlar arasında görünmektedir.
Ülkemizde “Bilimin Doğası” kavramı son Fen ve Teknoloji Öğretim Programı’nda ele alınmış ve öğrencilere daha iyi kavratılması amaçlanmıştır. Đlköğretim okullarında bilimin doğası hakkında öğretim yeterliliğine sahip Fen ve Teknoloji öğretmenlerinin ihtiyacına değinilmiş ve bu kapsamda Fen Bilgisi Öğretmenliği Lisans Programlarında “Bilimin Doğası ve Bilim Tarihi” dersi yer almıştır. Bununla birlikte,
uluslararası fen eğitimi literatüründe Fen Bilgisi öğretmen adaylarının bilimin doğası konusundaki pedagojik alan bilgilerini ele alan çok az sayıda araştırmaya rastlanırken, ulusal literatürde bu konuyla ilgili bir araştırmaya rastlanmamıştır.
Bu bakımdan, araştırmanın genel amacı, Fen ve Teknoloji Dersi Öğretim Programı’nda yer alan yeni yaklaşımların sınıf ortamındaki yansımalarından haberdar olabilmek adına, eğitim öğretim ortamını etkileyen en önemli unsurlar içinde yer alan öğretmenlerin sahip olduğu bilimin doğası anlayışını çözümlemek ve ortama yansıttığı pedagojik dönüşümü görmek açısından, Fen Bilgisi öğretmen adaylarının bilimin doğası konusundaki pedagojik alan bilgilerinin durumunu araştırmaktır.
1.5. Araştırmanın Önemi
Neredeyse son 30 yıldır dünya çapında eğitim reformlarındaki büyük çabalar kendini göstermektedir. Ancak bu çabaların yeterli olmadığı görülmektedir. Öğrencilere kazandırılmak istenen hedeflere öğrencilerin ulaşma düzeyi istenen oranları bulamamaktadır. Elbette bunun bilinen ve bilinemeyen pek çok sebebi mevcuttur. Eğitim araştırmacılarına düşen bilinmeyen sebepleri ortaya çıkarmaya çalışmak, bilinenleri daha detaylı araştırarak düzeltme yoluna gitmektir. Bu açıdan tahmin edilen sebeplerden biri de elbette ki eğitim ve öğretim sürecinin en aktif elemanlarından birsisi olan öğretmenlerdir. Öğretmenlerin sahip olduğu bilgi ve beceri düzeylerinin, çok çeşitli faktörlerden etkilendiği ve büyük bir faktör olarak eğitim ve öğretim sürecini de etkilediği bilinmektedir.
Bu süreçte öğretmenlerden beklenen, eğitim ve öğretim hedeflerinin gerçekleşmesinde olumlu bir faktör olarak yer alabilmeleridir. Son zamanlarda bu beklentilerden biri de öğretmenlerin bilimsel okuryazar bireyler yetiştirebilmeleridir. Elbette bu özellikleri gösterecek bireyleri yetiştirebilmek için öğretmenlerden bilimsel okuryazarlığın özelliklerini bilmeleri, bilimsel okuryazarlığın temel bileşenlerinden biri olarak çağdaş bilimin doğası anlayışına sahip olmaları ve bu anlayışı uygun bir şekilde derslerine entegre etmeleri beklenmektedir.
Ünlü fen eğitimcilerinden Abell (2008) Pedagojik Alan Bilgisi’nin öğretmen ve eğitim var olduğu sürece gündemde olacak popüler bir konu olduğunu ve 20 yıl sonra bile fen eğitimcilerinin hala Pedagojik Alan Bilgisi’ne yönelik araştırmalar yapmaya devam edeceklerini belirtmiştir. Ayrıca, Amerika’nın Ulusal Fen Eğitimi Araştırma Kuruluşu olan NSF “Pedagojik Alan Bilgisi” nin önemini kabul etmiş ve öğretmenlerin pedagojik alan bilgilerini arttıran deneyim ve profesyonel gelişim modellerini araştıran projeleri desteklemeye öncelik vermiştir (National Science Foundation [NSF], 2005). Uluslararası Fen eğitimi alanında pedagojik alan bilgisinin son 20 yıldır yoğun bir şekilde araştırılmaya devam edilmesine rağmen ülkemizde bu tür çalışmaların eksikliği dikkati çekmektedir.
Pedagojik alan bilgisi ile ilgili fen eğitimi alanında bugüne kadar yapılan çalışmalar daha çok fen bilgisi öğretmen adayları ile ilgilidir (Lederman, Gess-Newsome ve Latz, 1994; Van Driel, De Jong ve Verloop, 2002). Bu çalışmaların sonuçları öğretmen adaylarının çok yüzeysel bir bilgiye sahip olduklarını, fende alternatif kavramlara ve aynı zamanda etkili fen öğretimi için yeterli pedagojik bilgiye sahip olmadıklarını göstermektedir. Çeşitli araştırmalarda fen öğretmen adaylarının tanecikli modellerin kullanımı, kimyasal reaksiyonlar (Van Driel, De Jong ve Verloop, 2002), maddenin tanecikli yapısı (Canbazoğlu, 2008), çiçekli bitkiler (Uşak, 2005), evrim (Veal ve Kubasko, 2003) gibi konularda pedagojik alan bilgilerinin incelendiği ve bununla birlikte bilimin doğası ile ilgili hiçbir çalışmanın olmadığı görülmektedir. Ayrıca, ülkemizde fen eğitimi alanında araştırma konusu ile ilgili olarak sadece iki çalışma (Uşak, 2005; Canbazoğlu, 2008) bulunması da dikkat çekicidir.
Etkili bir fen eğitimi; bilim, teknoloji ve toplumun birinin diğerini nasıl etkilediğini anlayan ve bilgisini günlük karar verme mekanizmasında kullanabilen bilimsel okuryazar bir birey yetiştirmeyi amaçlamaktadır. Bilimsel okuryazarlığın en önemli ve en kapsamlı boyutunun “Bilimin Doğası” boyutu olduğu açıktır. Bu sebeple öğretmenlerin çağdaş bilimin doğası anlayışını kazanmaları ve öğrencilerinin de kazanmalarını sağlamaları fen eğitimcileri tarafından mutlak ihtiyaç olarak kabul edilmektedir.
Bu bakımdan bir Fen ve Teknoloji Dersi öğretmeninin, bireysel ve toplumsal problemlerde kişilerin çözüm yollarına daha akılcı ve kolay ulaşmalarını sağlayacak
olan bilimsel okuryazar bireyler yetiştirebilmek gibi sahip olduğu büyük ve önemli gücü, ne yönde ve ne derece kullandığını belirlemek açısından öğretmenlerin bilimin doğası konusundaki pedagojik alan bilgisi durumlarının tespit edilmesi önemlidir.
1.6. Varsayımlar
Araştırmada;
1. Fen Bilgisi öğretmen adaylarının çalışmada kullanılan veri toplama araçlarına objektif ve samimi cevaplar verdikleri,
2. Fen Bilgisi öğretmen adaylarının ders anlatımları sırasında doğal öğretim ortamını yansıttıkları,
3. Araştırmacının uygulama sürecinde yansız davrandığı
4. Anket için görüşlerine başvurulan uzmanların, görüşlerinde objektif ve samimi oldukları varsayılmaktadır.
1.7. Sınırlılıklar
Bu araştırma:
1. Gazi Üniversitesi Eğitim Fakültesi Fen Bilgisi Öğretmenliği Anabilim Dalı’na bağlı olarak öğrenim gören 4. sınıf öğrencileri ile,
2. Araştırma sadece bilimin doğası ile ilgili pedagoji alan bilgisi ile, 3. Uygulama için seçilen 5 Fen Bilgisi öğretmen adayı ile,
4. Araştırmada uygulanan Bilimin Doğasına Yönelik Görüşler (BDYG) anket sorularını oluşturmak için 114 maddelik VOSTS (Views on Science-Technology-Society) soru havuzundan seçilen 21 soru ile,
5. BDYG anket maddelerinin “gerçekçi”, “makul” ve “naif” olarak 10 konu uzmanı tarafından kodlanması ile,
6. Fen Bilgisi öğretmen adaylarıyla yapılan görüşmelere ait ses kayıtları; ders gözlemlerinin ve yüz yüz tartışma platformlarının video çekimleri ve ses kayıtları; gözlem notları; online platform dokümanları ve adaylardan toplan konuyla ilgili dokümanlar ile,
7. Uygulama okulundaki Fen ve Teknoloji dersi öğretmenlerinin çekimlere izin verdikleri süreler ile,
8. Araştırmacı ve yardımcı araştırmacıların konuyla ilgili bilgileri ve nitel veri analizine dair donanımları ile,
9. BDYG anketi, görüşme ve gözlem uygulamaları süresi ile sınırlıdır.
1.8. Tanımlar
Bilimsel okuryazarlık: bilimsel ve teknolojik konular hakkında sebep sonuç ilişkileri kurabilmek için gerekli temel bilginin geliştirilmesini, eleştirel düşünme, problem çözme, karar verme özelliklerine sahip olmayı, çevre ve insan ilişkilerinde duyarlı, fen ve teknolojiye uygun bireysel özelliklerin hepsini içeren özelliklerdir.
Bilimin doğası: bilimin felsefesi, tarihi, sosyolojisi ve psikolojisini ilgilendiren konuların oluşturduğu ve fen öğretim ve öğrenimini etkileyen bir kesişimdir (McComas vd., 1998:5).
Nitel araştırma: Gözlem görüşme ve doküman analizi gibi nitel veri toplama yöntemlerinin kullanıldığı algıların ve olayların doğal ortamda gerçekçi ve bütüncül bir biçimde ortaya konmasına yönelik nitel bir sürecin izlendiği araştırmadır.
Pedagojik alan bilgisi: Pedagojik alan bilgisi, bir konunun daha iyi anlaşılması için bu konuda daha kullanışlı oluşumlar, daha güçlü analojiler, resimler, örnekler, açıklamalar ve gösterileri kullanma diğer bir deyişle diğerleri için daha anlaşılır yapmak adına konuyu sunma yollarıdır (Shulman, 1986).
Post-pozitivist yaklaşım: 20. yüzyılın başından itibaren pozitivizme yönelik geliştirilen eleştirilerle birlikte biçimlenen ve bilim felsefesindeki tartışmalarla 60'lı yıllarda belirginleşen pozitivizm sonrası bir kuramsal/felsefi bilim düşüncesini belirten akımdır.
BÖLÜM II
KAVRAMSAL ÇERÇEVE
Bu bölüm çalışmanın konusunu ilgilendiren bilimsel okuryazarlık, bilimin ve bilimsel bilginin doğası, bilimin doğası anlayışları ve pedagojik alan bilgisi ile ilgili kavramların açıklamalarını içermektedir. Bunun yanında bilimin doğasına yönelik görüşlerin araştırıldığı, öğretmenlerin /öğretmen adaylarının pedagojik alan bilgilerinin değerlendirildiği ve son olarak da bilimin doğasının pedagojik alan bilgisi bazında ele alındığı çalışmalara yer verilmiştir.
2.1. Bilimsel Okuryazarlık
Birçok fen eğitimci tarafından, 21. yüzyıldaki çoğu ekonomik, sosyal ve çevresel zorluklarda, bireyler için bilimsel okuryazarlığın başarısı, eğitimsel çözüm olarak görülmektedir (Eisenhart vd., 1996, akt: Moss vd., 2001). Fen öğrencilerinden, bilimsel okuryazar olmaları adına bilimsel araştırmaları yürütmek için sahip olmaları gereken becerilere ek olarak bilimsel olgular diye bilinen bilgi bütününü anlamaları da beklenmektedir (Peters, 2009).
Norris and Philips (2003) bilimsel okuryazarlığı; (a) bilimin anlamlı içerik bilgisi ve bilimi, bilimsel olmayandan ayırma becerisi; (b) bilimi ve uygulamalarını anlama; (c) neyin bilim olarak sayıldığı bilgisi; (d) bilim öğrenmede bağımsızlık; (e) bilimsel düşünme becerisi; (f) problem çözmede bilimsel bilgiyi kullanma becerisi; (g) bilim temelli konularda zekice katılım için gerekli bilgi; (h) bilimin doğasını ve kültürle ilişkisini anlama; (i) hayret ve merakla, bilimin değerini bilme ve bilimle rahat etme; (j) bilimin risklerinin ve faydalarının bilgisi; (k) bilim konusunda kritik düşünme becerisi ve bilimsel girişim becerisi gibi birey özellikleriyle tanımlamışlardır (akt: Nuangchalerm, 2010).
Bilimsel okuryazarlığa ait kavramların birbirleriyle güçlü bir ilişki içinde oldukları ve bu kavramların çoğunun bilimin doğasını da yakından ilgilendirdikleri aşikardır. Bu tanımlamaya paralel bir açıklamayla Laugksch (2000) bilimin doğası, bilim alan bilgisi, bilime yönelik tutum, bilim ve teknolojinin topluma etkisi gibi tek tek boyutların ölçümlerinin, bilimsel okuryazarlığın ölçümleri olarak kullanıldığını belirterek, bilimin doğası, bilimsel okuryazarlık ve diğer boyutların ilişkisini bir kez daha pekiştirmiştir.
Bütün bu boyutların içinde araştırma konusu olan bilimin doğasının temel bir taş olarak yer edindiği açıkça görülmektedir. Ancak bilimin doğası boyutunu açıklamadan önce bilimin doğası anlayışı ile ne kastedildiğinin anlaşılması adına ana kavramlardan başlamak uygun olacaktır.
2.2. Bilimsel Bilginin Doğası
Yirminci yüzyılın ilk yarısında, bilimsel bilginin doğasıyla ilgili fikirler, bilim tarihçileri ve epistemologların çalışmalarıyla büyük oranda değişmiştir (Gürses vd., 2005). Bir bilginin bilimsel olup olmadığını doğrudan söylemek pek de mümkün görünmemektedir. Böyle bir durumda bir bilgide doğru ve gerçek kavramlarının ne kadar temsil edilebileceği problemi doğar. Bu bakımdan bilimsel bilginin sahip olması beklenen özelliklerinden bahsetmek daha yerinde olacaktır.
Bilimsel bilginin doğrulanabilirliği; Chalmers (2007: 52) bilimsel bilginin doğrulanmış bilgi değil; muhtemelen doğru olan bilgi olduğunu belirtmiştir. Özlem (2003: 32) doğrulamanın ne olduğu ya da bir savın, bir hipotezin hangi durumlarda ve nasıl doğrulanmış sayılacağı konusundaki tartışmalarda öne sürülen belli başlı görüşleri açıklamış ve çağdaş görüşün üçüncüsü olduğunu vurgulamıştır;
1. Bir sav, bir önerme, ancak deney ve gözlemle doğruluğu kesin biçimde saptandığında bilimseldir ve ancak böyle bir sav doğrulanmış sayılır. Bu görüşe,” naif empirik doğrulama ilkesi” denebilir.
2. Bu görüşün karşısında ise, bir savın, bir hipotezin doğrulanmış sayılabilmesi için bu sav ya da hipotezin sadece mantıksal yönden tutarlı olmasının yeterli
olacağı savunulmuş; zihnimizin, tek başına, mantıksal bir dedüksiyon zincirini izleyerek olguları bilebileceği ileri sürülmüştür.
3. Bugün doğrulama konusundaki yaygın görüş (1) ve (2) deki aşırılıklardan sıyrılarak, bir savın ya da hipotezin naif empiristlerin savunduğu gibi tam ve tüketici biçimde doğrulanmasının olanaksızlığını kabul ettiği gibi; dogmatik rasyonalistlerin savunduğu üzere salt mantıksal tutarlılığın bir hipotezi “bilimsel” yapmaya yetmediğini de belirtmektedir. Bu nedenle tam bir doğrulamadan değil, ”doğrulanma oranından” söz edilebilir (Özlem, 2003: 33).
Bilimsel bilginin yanlışlanabilirliği; Popper’a (2005: 55) göre bir önermenin savunulup savunulamayacağı ve nasıl savunulacağı, önermenin sınanabilir olup olmadığı, bilinen diğer önermeler ile mantıksal olarak bağlı olup olmadığı ya da onların karşıtı olup olmadığı vb. sorularla ilgilenmektedir. Bir kuramın evrenselliği ve kesinliği yanlışlanabilirlik derecesi ile artmaktadır. Bu nedenle bir kuramın kesinlik derecesi kuramın yanlışlanabilirlik derecesi ile özdeşleştirebilir. Popper kadar kesin sınır çizmeden, yanlışlanabilirliğin de bilimsel bilginin bir özelliği olduğunu söylemek daha uygun olacaktır.
Bilimsel bilginin objektifliği (nesnelliği); Nesnellik, ortaya koyulan bilginin kişisel tercih, algı ve kavrayışlardan bağımsız olmasını gerektirir. Bilimsel bir görüş, düşünce veya sav ortaya atılırken bunun şahsi mülahazalardan soyutlanmış olması istenir. Ancak her yeni görüş ilk ortaya çıktığında bu öznel bir öznellik taşır. Çünkü henüz başkaları tarafından paylaşılmamıştır. Başkaları tarafından da paylaşıldıkça görüşün nesnelliği artmaktadır (Taşar ve Orbay, 2008: 17).
Bilimsel bilginin değişebilirliği;Bilimsel bilgi genel geçer bir bilgidir. Ancak bu genel geçerliği mutlak anlamda değildir çünkü yine de bir bilgi belirli koşullar içerisinde incelenmiş, sınanmış ve geçerliliği saptanmıştır. Bu bilginin koşullar değiştiğinde, yeniden gözden geçirilmesinin ve yeni duruma, eğer uygulanabiliyorsa, uygun hale getirilmesi gereklidir (Topdemir ve Unat, 2008: 6).
Bilimsel bilginin birikimselliği; Bilimsel bilgi ilerleyen ve yığılan bir bilgidir. Ancak, kesintisiz bir yığılma değil, bir süre yığılan bilginin zaman zaman yeniden
elden geçirilerek temelden değişme ve dönüşmelere yerini bırakabilmesi biçiminde bir süreli yığılma olarak düşünülebilir (Topdemir ve Unat, 2008: 2).
Bilimsel bilgi kuram temellidir; Bilimsel bilgi sistemli ve tutarlı bir bilgidir, çıkarımlara ve akıl yürütmelere olanak tanır. Bilimsel bilginin bu yönü onun kuramsal boyutuna dikkat çekmektir. Newton biliminin yaklaşık iki yüz yıllık bir dönem boyunca kendine üstünlük sağlamasının temel nedeni de onun sağlam ve tutarlı bir kuramsal yapıya oturtulmuş olmasındandır (Topdemir ve Unat, 2008: 7).
Bilimsel bilginin bahsettiğimiz özelliklerine, bilimsel bilginin denenebilirlik, gözlenebilirlik, ölçülebilirlik, tekrarlanabilirlik özelliklerini de ekleyebiliriz. Ayrıca bilimsel bilginin insan merkezli olması ve evrensellik özellikleri de en önemli özellikleri arasındadır.
2.3. Bilim
Bilgi, bilimi tanımlamada gerekli bir nitelik olmakla beraber, yeterli bir nitelik değildir. Bilgi bir üründür. Bilim ise bir sonuç olduğu kadar bir süreçtir. Bu süreç “bilimsel düşünme”, “bilimsel yöntem” ya da “bilimsel araştırma” denilen bir bulma ve doğrulama çabasıdır (Yıldırım, 2008: 17). Wolpert (2002: 34) bilimsel düşüncenin gündelik düşünceden ayrılan bir yönünün amaçları olduğunu belirtmiştir. Gündelik düşünce birincil olarak fayda ile ilgilenirken bilimin ilgisi daha çok soyut düşünceye doğrudur. Bunun en iyi örneğini kendisini Copernic’i ve güneş sistemini bilmediği için suçlayan, Watson’dan yardım isteyen Sherlock Holmes’ün şu sözleri vermektedir: “Güneşin etrafında dönmek bana hiçbir şey kazandırmıyor. Ayın etrafında dönseydik de benim ve işim açısından bir kuruşluk bir fark olmazdı.”. Newton mekaniğini v.b. bilimsel kuramları bilmeden yaşamı sürdürmek pekâlâ mümkündür. Ancak bilim kişinin yaşamını son derece zenginleştirir ve çağdaş toplumda bilgi yaşamımızı etkileyen sayısız kararda temel unsuru oluşturmaktadır (Wolpert, 2002: 35).
Bilime, her şeyden önce “ yararcı bilme” açısından önem ve değer veririz ama bilim sadece “yararcı bilme” amacıyla yürütülen bir etkinlik değildir; bilimde aynı zamanda bir “salt bilme” isteği de söz konusudur (Özlem, 2003: 11).
Russell (1972: 6) ise bilimi “gözlem yoluyla ve bu gözlem üzerine kurulmuş akıl yürütme ile önce dünyayla ilgili belirli olguları, sonra da bu olguları birbirine bağlayan yasaları bulgulama ve geleceğin önceden kestirilmesini olanaklı kılma girişimi” olarak tanımlamıştır. Elbette burada girişimin sadece gözlemle yapıldığını düşünmek yetersiz olmakla birlikte gözlemin de etkili bir faktör olduğu Russel (1972) tarafından da açıklanmıştır.
Bilime daha çağdaş bir bakış açısıyla yaklaşan Ahmet Đnam, Chalmers’ın (2007: 8) “Bilim Dedikleri” kitabına yazdığı ön sözdeki ifadeleriyle, bilimin sorgulama boyutunun önemini de açıkça gözler önüne sermiştir;
“Unutmayalım; bilim bir insan ürünüdür. Her insan ürünü gibi, ne denli yetkin (mükemmel) olursa olsun, eksik ve özürlüdür. Bilimin çevresinde, eriştiği başarılardan kalkarak, farklı açılardan görülmesini engelleyecek örtüler oluşturmak isteniyor. Bilimin başarılarından, açıklama gücünden, saygınlığından kuşku yok; ama bilimin sınırı bilinmeli. Haddi bilinmeli. Bu görünür başarının eleştirilmesi, yorumlanması, anlamlandırılması gerekiyor. Bu amaçla bilimin metafizik temelleri sorgulanabilir. Dayandığı en temel görüşler sorgulanmadan kabul ettiği inançlar, bel bağladığı otoriteler (yazık ki, böyle inançlar ve otoriteler bilimde vardır. Tarihine ve sosyolojisine şöyle bir bakmakla bu durum görülebilir) irdelenebilir.”
Bilim ve bilimsel bilgi her ne kadar benzer özelliklere sahip olsalar da birbirlerinden farklı anlamlar taşırlar, bu bakımdan bilimin özellikleri de ayrıca ele alınmıştır. Yıldırım (2008: 19) bilim özelliklerini belirli başlıklar altında incelemiştir;
Bilim olgusaldır. Bilimin başta gelen ve onu mantık, matematik, din gibi diğer düşünme disiplinlerinden ayırt eden özelliği olgusal oluşudur. Bilimsel önermelerin tümü ya doğrudan, ya da dolayısıyla gözlenebilir olguları dile getirmektedir.
Bilim mantıksaldır. Đlk olarak, bilim ulaştığı sonuçların her türlü çelişkiden uzak, kendi içinde tutarlı olmasını ister. Đkinci olarak ise, bilim bir hipotez ya da teoriyi doğrulama işleminde mantıksal düşünme ve çıkarsama kurallarından yararlanır.
Bilim (nesnel) objektiftir. Bilim, sanat, edebiyat felsefe gibi bir insan uğraşıdır. Bir hipotezin kurulmasında veya seçiminde bilim insanı ister istemez bazı değer yargılarına, hatta bir ölçüde kişisel duygu ya da, beğenilere yer vermekten kaçınamaz.
Bilim eleştiricidir. Bilim eleştirel tutumunu yalnız bilim dışı görüşlere karşı değil kendi içinde de sürdürür. Bilimin bu kendi kendine eleştirme özelliği ona kendi kendine düzeltme olanağı vermiştir.
Bilim genelleyicidir. Bilimsel önermeler genelleme niteliğinde olup ya bir sınıf olgunun paylaştığı bir özelliği, ya da olgular arasında değişmez bazı ilişkileri ortaya koyar.
Bilim seçicidir. Bilimsel nitelik taşıyan bütün gözlem ve deneyler, ancak belli bir hipotezin ışığında belli olgulara yöneldiğinde etkinlik kazanır. Gelişi güzel yürütülen, olgular arasında seçici olmayan bir gözlem ya da deneyin güvenilir sonuç vermediği gibi bir enerji ve zaman kaybı olduğu söylenebilir.
2.4. Bilimin Doğası
Bilimin tarihte kaydettiği önemli gelişmeler doğal olarak doğasının anlaşılması yönündeki çabaları da ivmelendirilmiştir. Bu nedenle hemen tarihin her döneminde bilime ve bilimsel bilgiye ilgi duyan bilim ve düşün adamları ortaya çıkmıştır. Bütün bu tartışmalar sonucunda bilimin ne olduğu konusunda bir uzlaşmaya varılamamış olsa da, “Bilimin Doğası” (Nature of Science, NOS) hakkındaki bilgi birikimi de oldukça artmıştır. Bilimin ne olduğu problemine felsefenin yapmış olduğu katkı dışında, yine XIX. yy’dan itibaren bilimin doğasının en iyi onun tarihsel süreçte ortaya konulmuş örneklerinin incelenmesiyle kavranabileceğine yönelik anlayış doğmaya başlamıştır (Topdemir ve Unat, 2008: 2).
Fen eğitimcileri için bilimin doğası; bilimin felsefesi, tarihi, sosyolojisi ve psikolojisini ilgilendiren konuların oluşturduğu ve fen öğretim ve öğrenimini etkileyen bir kesişim olarak tanımlanır (McComas, Clough ve Almozroa, 1998: 5, bkz. Şekil.
2.1.) Bilimin doğası konusuna dört büyük disiplinin bakış açısı sağladığı görülmektedir. Bilimin felsefesi ve tarihinin bilimle ilgili bilgilerimizde büyük bir etkisinin olması şaşırtıcı değildir. Fakat sosyoloji ve psikoloji de önemli unsurlar ekler (McComas vd., 1998: 49).
Şekil 2. 1. Bilimin Doğası Bileşenleri
2.4.1.Bilim Felsefesi
Bilim felsefesi çağdaş bilimin doğası anlayışının doğuşunu gözler önüne sermektedir. Bilim felsefesi, bilimin mantıksal çözümlemeye elverişli yapı ve işleyişini açıklama amacı dışında hiçbir işlevi olmayan bir düşünme biçimidir. Olguları betimleme ve açıklama yoluyla anlama bilime, bilimin mantıksal yapı ve niteliğini anlama ise bilim felsefesine düşen bir işlevdir. (Yıldırım ve Şimşek, 2008: 12). Bilim felsefesinin konusu ,”salt bilme” etkinliği olarak bilimi anlamaktır. Bu haliyle bilim felsefesi büyük ölçüde bilgi kuramsal (epistemolojik) ve mantıksal bir çalışmayı içerir. Bununla birlikte, bilime aynı zamanda bir tarihsel toplumsal olgu olarak da eğilme gereği vardır ki, bu aşamada bilim felsefesi, tarih ve kültür felsefesi ile iç içe girmektedir (Özlem, 2003: 11).
McComas ve diğerleri (1998: 49) uluslararası 8 fen eğitimi standardı dokümanında yer alan bilimin doğasıyla ilgili ifadeleri değerlendirmişlerdir. Örneğin; standartların tümünün bilimsel bilginin zamanla değiştiğini ve yedisinin bu değişikliğin genellikle aşamalı olduğunu ifade etiği belirtilmiştir. Burada Bilim felsefesinin kategorileri bilimin ne olduğu ve nasıl yapıldığını tanımlayan ifadeleri içermiştir. Bu ifadelerde: bilim olguyu açıklayan bir çabadır, bilim yaratıcıdır, bilimin doğal sınırları vardır, bilim deneysel kanıtlara mantıksal argümanlara ve şüpheciliğe dayanır. Bütün bu ifadeler bilimin doğası altında yatan felsefi varsayımlara geniş bir bakış açısı sağlamaktadır (McComas vd., 1998: 49).
Çağdaş bilimin doğası anlayışına ışık tutulması açısından post-pozitivist ve pozitivist bilim felsefesi görüşleri aşağıda ele alınmıştır.
Post-Pozitivist Yaklaşım
Duhem, Meyerson, Koyre, Bernal, Feyerabend, Ziman ve Laudan gibi post-pozitivist (çağdaş/ yapılandırmacı) bir bilim felsefesi görüşü benimsemiş düşünürlerin çabalarıyla; bilimin doğasını kavrarken, bilim ve yöntem bilgisi tarihi ışığında bir araştırma yapmanın ve bilimin ne olduğunu incelerken felsefi, metafizik, sosyolojik, psikolojik vb. yanlarının da hesaba katılmasının oldukça aydınlatıcı olduğu ve olacağı ön plana çıkmıştır. Bu düşünceler özellikle pozitivist bilim anlayışı ve epistemoloji görüşünün etkisini yitirmesi yönünde çaba göstermiş; pozitivist veya mantıkçı pozitivist görüşleri yadsıyarak bilimde insanın değer ve ilkelerinin de göz önünde bulundurulması gerektiğini savunmuşlardır (Kabadayı, 2010: 35).
Çalışmada Toulman (1953), Kuhn (1970), Lakatos (1977), Laudan (1977) ve Feyerabend (1978) gibi bilim felsefecilerinin çabalarıyla bilimsel platformda yer edinmiş çağdaş bilim anlayışı baz alınmıştır. Çağdaş görüşü (post-pozitivist yaklaşım) anlamak açısından pozitivist yaklaşımın ele alınması gereklilik arz etmektedir.
Pozitivist Yaklaşım
Locke, Hume ve Berkeley empirizmin (deneyselcilik) klasik temsilcileridir. Berkeley, her şeyi duyuma dayandırır; onun için var olmak algılanmış olmaktır, duyusal yoldan algılanamayan her şey anlamsızdır. Bir 19. yüzyıl akımı olan pozitivizm de bilgi
görüşü bakımından empiristtir. Pozitivistler aklın olguları dile getiremeyen tarzda kullanmasına karşıdırlar ve bunun olgusal içerikten yoksun “metafizikler” e yol açacağını ileri sürerler (Özlem, 2003: 41).
Chalmers (2007: 29) ilk defa 17. yüzyılda ortaya çıkan yaygın bir şekilde savunulan pozitivist (naif, yetersiz) bilim görüşünü:
“Bilimsel bilgi doğrulanmış bilgidir. Bilimsel teoriler bir kısım titiz yöntemlerle gözlem ve deneylerle elde edilen deney olgularından çıkarılırlar. Bilim; görebildiğimiz işitebildiğimiz, dokunabildiğimiz şeyler üzerine bina edilir. Bilimde şahsi fikirlerin veya tercihlerin ve spekülatif tasavvurların yeri yoktur. Bilim nesneldir. Bilimsel bilgi, nesnel olarak doğrulandığı için güvenilir bilgidir.”
şeklinde ifade etmiştir. Ancak ne yazık ki bu naif görüşler sadece 17. yüzyılın değil günümüzün de yaygın görüşlerinin temelini oluşturmuştur.
2.4.2 Bilim Sosyoloji
McComas ve diğerlerinin (1998: 50) inceledikleri Uluslararası Fen Eğitimi Standardı Dokümanlarında bilim sosyolojisinin içeriği, bilim insanlarının kim olduğu ve nasıl çalıştığı ile ilgili ifadeleri kapsamaktadır. Tüm dokümanlar bilim insanlarının etik karar alma konusundaki ifadelerini içerir. Altı Fen Eğitimi dokümanı, yeni bilginin düzenli ve açıkçası bilim insanları tarafından rapor edilmesinin gerekliliğinden bahseder. Aynı zamanda bu kategorideki ifadeler akran (bilim insanlarının birbirlerinin çalışmalarını)gözden geçirmelerini, akran eleştirilerini ve prosedürün kopyalanarak çoğaltılması ve eksiksiz kayıt tutmayı içermektedir.
2.4.3. Bilim Psikoloji
McComas ve diğerleri (1998: 50) inceledikleri Uluslararası Fen Eğitimi Standardı Dokümanlarında bilim psikolojisinin, bilim insanlarının özellikleri konusuyla ilgili ifadeleri içerdiğini belirtmişlerdir. Altı doküman bilim insanlarının yaratıcı biçimde bilgiyi ürettiğinden bahsetmektedir. Dört doküman her hangi bir gözlemle ilgili
olarak bilim insanlarında var olan doğal ön yargıları ifade etmektedir. Ayrıca bilim insanlarının yeni fikirlerine duyulan ihtiyaç ve entelektüel dürüstlüğün gerekliliği konularına da yer verilmiştir.
2.4.4. Bilim Tarihi
McComas ve diğerleri (1998: 51) Uluslararası Fen Eğitimi Standardı Dokümanlarında son kategori olarak bilim tarihinin unsurlarını sorgulamışlardır. Bilim tarihiyle ilgili olarak, tüm dokümanlar bilimi sosyal bir gelenek olarak ifade etmişlerdir. Yedi dokümana göre bilimin evrensel etkileri vardır. Beş doküman teknolojinin gelişiminde bilimin oynadığı önemli rolden bahsetmektedir. Altı doküman sosyal ve tarihsel konuların, bilimsel fikirlerin gelişimini etkilediğini ifade etmektedir.
Genel anlamda bilim tarihini bilimin doğuşunu ve gelişimi hikâyesi olarak tanımlayabiliriz. Amacı, nesnel ve öznel bilginin ortaya çıkma, yayılma ve kullanılma koşullarını incelemek olan bilim tarihi, bilimin insanlık tarihi boyunca nasıl bir gelişme göstereceğini, hangi değişim ve dönüşümler içerisinde olduğunu konu edinmektedir.
Tekeli ve diğerlerine (1999) göre bilim tarihi, tarihi bilgilerden yararlanarak; 1. Bilimsel kuramların doğuş ve yayılışını,
2. Bilginlerin düşünme biçimlerini,
3. Bu düşüncenin, kurumların gelişim sürecine etkisini,
4. Bilimsel bilginin felsefe, din, sanat gibi düşünsel etkinliklerle ilişkisini, 5. Teknik bilgilerin oluşumuna etkisini,
6. Bireylerin günlük yaşamlarındaki değerlerini ve önemini, tanımak ve tanıtmaktır. (akt. Bahar, Gündüz ve Doğan, 2006: 2)
2.4.5. Bilimin Doğası Konusundaki Mitler
McComas ve diğerleri (1998: 54) bilimin doğası ile ilgili tespit ettikleri yanlış kavramaları “Mit” olarak ifade etmişlerdir. Buna göre ifade edilen mitler ve ilgili bazı açıklamalar;
1. “Hipotezler teorilere dönüşür, teorilerde kanunlara dönüşür: teoriler ve kanunlar çok farklı bilgi türleridir.” Elbette aralarında ilişki vardır fakat birinin diğerine dönüştüğü söylenemez.
2. “Bilimsel kanunlar ve diğer bu gibi fikirler kesindir.” Bu mit iki unsuru içerir, bireyler bilimsel kanunların ve teorilerin eşit öneme sahip olduklarına inansalar bile bilimdeki bütün bilgilerin değişebilir olduğunu nadiren anlamaktadırlar. Bazen de bilimdeki ispatları matematikteki ispatlarla eşit görmektedirler.
3. “Hipotezler bilgiye dayalı tahminlerdir.” Hipotez teriminin en az üç tanımı vardır. Ve bu sebeple terk edilebilir, yer değiştirilebilir veya en azından dikkatli kullanılmalıdır. Hipotezin terimi genelleyici, tahmin ve açıklayıcı hipotezler olmak üzere çoklu tanımları ifade edilebilir.
4. “Genel ve evrensel bir bilimsel metot (yöntem) vardır.” Bilimsel yöntem için listelenen basamaklar kitaptan kitaba değişir. Genellikle a - problemi tanımlama b- geçmiş bilgileri toplama c- hipotez kurma, d- gözlem yapma e- hipotezleri test etme f- sonuçları yazma gibi yetersiz bir görüşle basamaklandırılmıştır.
5. “Dikkatli bir şekilde biriktirilen kanıtlar kesin bilgi ile sonuçlanacaktır.” Kanıtın sayıca fazla olması geçerli bilginin üretileceğini garanti etmez. 6. “Bilim ve bilimsel yöntemler kesin kanıtlar sağlar.” Biriktirilmiş kanıtlar bir
kanun veya teori için destek, geçerlilik ve doğrulama sağlayabilir ancak asla bu kanunların ve teorilerin doğru olacağın kanıtlamaz.
7. “Bilim yaratıcılıktan çok yöntemseldir.”
8. “Bilim ve bilimsel yöntemler tüm soruları cevaplayabilir.” 9. “Bilim insanları özellikle nesneldir.”
10. “Deneyler bilimsel bilgiye götüren temel yollardır.” 11. “Bilimsel sonuçlar doğrulukları için gözden geçirilir.” 12. “Yeni bilimsel bilgi doğru olarak kabul edilir.” 13. “Bilimsel modeller gerçeği temsil eder.” 14. “Bilim ve teknoloji aynıdır.”
2.4.6. Bilimin Doğasıyla Đlgili Temel Kavramlar ve Çağdaş Anlayışlar
Bu bölümde bilimin doğasıyla ilgili temel kavramların açıklamalarına, ayrıca geleneksel ve çağdaş bilimin doğası anlayışlarına yer verilmiştir.
2.4.6.1. Yasa (Kanun)
Özlem (2003: 58) yasayı diğer genellemelerden ayıran bazı özellikleri ile ayrı ayrı ele almıştır. 1-Yasa, olgulara ilişkin bir genellemedir. Bu bakımdan mantıksal ya da analitik önermelerden ayrılır. Mantıksal kesinlik taşıyan, yani doğrulukları kendi içlerinde olan analitik önermeler (üçgen üç kenarlı şekildir) birer yasa değildirler. 2- Yasa, tek bir olgu ya da nesneyi değil, bir olgular ya da nesneler grubunun ya tümünü ya da hiç olmazsa önemli bir bölümünü kapsayan bir ifadedir. 3- Yasa, belli bir zaman ve yerle sınırlı olarak yapılmış bir genelleme değildir; yani “Bu sınıftaki canlılar insandır.” genellemesi bir yasa değildir. Öyle ki bir yasanın kapsamı hiç olmasa potansiyel olarak sınırsız olmalıdır. 4- Yasa, olgularca doğrulanmış olmalıdır.
Bir bilimsel kanun, evrende gözlemlenen ve muhtelif kavramalar ve olgular arasındaki ilişkiyi betimleyen genelleme şeklinde bir ilkedir. Tümevarım tarzı tüm genellemeler gibi kaçınılmaz olarak sonlu sayıda gözlem ve kanıta dayanılarak bilimsel kapsamın daralması, genişlemesi veya daha başka kavramları da içerecek şekilde yeniden formülasyonu şeklinde kanunların değişime uğraması veya hükmünü tamamen yitirmesi mümkündür (Taşar ve Orbay, 2008: 15).
2.4.6.2. Hipotez
Bilim, denetimli gözlem ve gözlem sonuçlarına dayalı mantıksal düşünme yolundan giderek olguları açıklama gücü taşıyan hipotezler (açıklayıcı genellemeler) bulma ve bunları doğrulama yöntemidir (Yıldırım, 2008: 19). Hipotezler olguları açıklama vaadi taşımakla birlikte, çoğu kez doğrudan doğruya karşılaştırılamayan genelleme tipidir ve bu haliyle daha çok kuramsal genellemeler kapsamında yer alır. Đyi bir hipotez ilişkin olduğu olguların tümü için geliştirilmeli ve bu olguların hiç biriyle tutarsızlık göstermemelidir (Özlem, 2003: 62).
Đster empirik, isterse kuramsal düzeyde olsun her hangi bir genellemeyi tüketici biçimde doğrulama olanağımız yoktur. Bu açıdan, yasalarda hipotez sayılabilir. Gerçektende bir yasayı bir hipotezden ayıran en önemli farkın, yasanın hipoteze göre daha yüksek derecelerde doğrulanabilmesi olduğu görülmektedir (Özlem, 2003: 61).
2.4.6.3. Teori (Kuram)
Evrenin bir bölümünü (ya da giderek tümünü) anlamak için yasaları ya da hipotezleri de içeren karmaşık açıklama etkinliğine, bilimin teori kurma etkinliği denir. Gerçektende teori (theoria) sözcüğü Grekçe “kuş bakışı seyretmek ” anlamında bir fiilden gelir. Teori de hipotez ya da yasa gibi bir açıklama aracıdır. Çok yüksek bir açıklama gücüne sahiptir ve bu nedenle yüksek bir zihinsel etkinliği de gerektirir. Bu yüzden bir teoriyi bir hipotezden ayıran temel özellik, bir teorinin bazen oldukça karmaşık bir kavramlar ağı, bir sistem olmasıdır (Özlem, 2003: 64).
Bir bilimsel teori, doğal fenomenleri kusursuz ve kesin olarak açıklamada ve tahmin etmede kullanılan, veciz ve ahenkli bir kavramdır, savlar ve (sıklıkla matematiksel olarak ifade edilen) kanunlar kümesidir (Moti, 2006, akt. Taşar ve Orbay, 2008: 14). Bilim deneme ve yanılmalarla, varsayımlar ve yanlışlamalarla ilerler. Sadece en güçlü teoriler ayakta kalırlar. Bir teorinin doğru olduğu hiçbir şekilde meşru olarak ileri sürülmezken, daha güçlü olduğu, önceki teorilerden daha iyi olduğu ileri sürülebilir (Chalmers, 2007: 82).
Teori eldeki fenomenlere ilişkin bir mekanizma ortaya koyar. Açıklama ve öngörü tahmin gücü vardır. Bilimsel teoriler sınanabilir nitelikte olmalı; yapılabilen deney ve gözlemlerle de uyumlu olmalıdır. Occam’ın usturası olarak adlandırılan ilke gereği mevcutlar içinde daha öz daha kapsamlı olan geçerli kabul edilir. Ve zaman içinde eğer bu özelliğe sahip yeni bir teori ortaya çıkarsa, o, öncekilere göre üstünlük kazanır. Bilimsel olarak ortaya atılan (önerilen) mekanizmaların doğada aynen gerçekleştiğini tam manasıyla ispat etmenin bir yolu daima bulunamayabilir (Taşar ve Orbay, 2008: 14).
2.4.6.4. Bilimsel Gözlem
Bir gözlemcinin gördüğü şey; yani bir nesneye baktığında gözlemcinin geçirdiği görme tecrübesi, kısmen onun geçmiş tecrübesine, bilgisine ve beklentilerine bağlıdır (Chalmers, 2007: 63). Aynı dekora aynı yerden bakan gözlemciler aynı şeyi görürler; ancak gördükleri şeyi farklı yorumlarlar. Đdrakle alakalı oldukları ölçüde bir gözlemcinin doğrudan doğruya anında temas kurduğu tek şey tecrübeleridir. Bu tecrübeler, biricik ve değişmez veriler değillerdir; ancak bahsedildiği gibi gözlemcinin beklentilerine ve bilgisine göre değişirler (Chalmers, 2007: 66). Bu bakımdan bilimsel bir gözlem bakılan şeyin veya durumun ne olduğundan çok gözlemcinin ne gördüğüyle ilgilidir.
2.4.6.5. Bilimsel Yöntem
Bilime bilimsellik nitelemesini veren, bilgiyi üretirken kullandığı yöntemidir (Topdemir ve Unat, 2008: 10). Bilimsel yöntem, olgular hakkında hipotezler (ve kuramlar) geliştirme ve bu hipotezleri (ve kuramları) yine olgulara dönerek doğrulama sürecidir ki, bu aynı zamanda bir bakıma “bilim” denen etkinliği de betimler. Öyle ki, bilim olguları hipotezlere dayanarak açıklama işidir (Özlem, 2003: 29).
Bilimsel yöntem olarak adlandırılan ve Milli Eğitim Bakanlığı’nın 2005 tarihli Đlköğretim Fen ve Teknoloji Müfredatı’nda da bilimsel süreç becerileri olarak açıklanan 14 bilimsel iş görme basamakları (gözlem, karşılaştırma-sınıflama..) öğrencilerin bilim eğitimi sırasında kazanmaları arzulanan bilimsel işleyişe yönelik becerilerdir. Ancak bunları mutlak olarak anlamamak ve yorumlamamak gerekir. Şöyle ki: bilimde tek bir yöntem yoktur. Bilimsel problem çözme sırasında bu ve benzeri süreçlerden faydalanılır. Fakat sıra ve süreç olarak mutlak bir tek listeden bahsetmek mümkün değildir (Taşar ve Orbay, 2008: 3).
Chalmers (2007: 23) tek bir bilimsel yöntemin kısırlığını vurgulamıştır;
“Chicago üniversitesi sosyal bilimler araştırma binasının cephesindeki bir kitabede şu ibare yazılıdır: “eğer ölçemiyorsanız, bilginiz eksik ve yetersiz demektir.” Hiç şüphesiz modern laboratuarlarında mahpus sakinlerinin çoğu, dikkatle takip etmeye çalıştıkları yöntemin sadece zaruretten kısır ve verimsiz
