Kuramdan Uygulamaya

Fen ve Teknoloji ÖğretimiEditör: Prof. Dr. Salih ÇEPNİ

14. Baskı

Editör: Prof. Dr. Salih ÇEPNİ

Kuramdan UygulamayaFEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETİMİ

ISBN 978-605-318-649-6DOI 10.14527/9786053186496

Kitap içeriğinin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir.

© 2019, PEGEM AKADEMİ

Bu kitabın basım, yayım ve satış hakları Pegem Akademi Yay. Eğt. Dan. Hizm. Tic. AŞ'ye aittir. Anı-lan kuruluşun izni alınmadan kitabın tümü ya da bölümleri, kapak tasarımı; mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik kayıt ya da başka yöntemlerle çoğaltılamaz, basılamaz, dağıtılamaz. Bu kitap T.C. Kültür ve Turizm Bakanlığı bandrolü ile satılmaktadır. Okuyucularımızın bandrolü olmayan ki-taplar hakkında yayınevimize bilgi vermesini ve bandrolsüz yayınları satın almamasını diliyoruz.

Pegem Akademi Yayıncılık, 1998 yılından bugüne uluslararası düzeyde düzenli faaliyet yürüten uluslararası akademik bir yayınevidir. Yayımladığı kitaplar; Yükseköğretim Kurulunca ta-nınan yükseköğretim kurumlarının kataloglarında yer almaktadır. Dünyadaki en büyük çevri-miçi kamu erişim kataloğu olan WorldCat ve ayrıca Türkiye’de kurulan Turcademy.com ve Pegemindeks.net tarafından yayınları taranmaktadır, indekslenmektedir. Aynı alanda farklı yazar-lara ait 1000’in üzerinde yayını bulunmaktadır. Pegem Akademi Yayınları ile ilgili detaylı bilgilere http://pegem.net adresinden ulaşılabilmektedir.

1. Baskı: Eylül 2004, Ankara14. Baskı: Ağustos 2019, Ankara

Yayın-Proje: Şehriban TürlüdürDizgi-Grafik Tasarım: Ayşe Nur Yıldırım

Kapak Tasarım: Pegem Akademi

Baskı: Vadi Grup Basım A.Ş.İvedik Organize Sanayi 28. Cadde 2284 Sokak No:105

Yenimahalle/ANKARA(0312 394 55 91)

Yayıncı Sertifika No: 36306Matbaa Sertifika No: 26687

İletişim

Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARAYayınevi: 0312 430 67 50 - 430 67 51Dağıtım: 0312 434 54 24 - 434 54 08

Hazırlık Kursları: 0312 419 05 60İnternet: www.pegem.netE-ileti: pegem@pegem.net

WhatsApp Hattı: 0538 594 92 40

Ön Söz

Okulların amaçlarından biri, öğrencilerini Fen ve Teknoloji alanında yeni ge-lişmeleri algılayıp uygulayabilen bireyler olarak yetiştirmektir. Bunu gerçekleştirmek için eğitim programlarına Fen ve Teknoloji dersleri eklenmiştir. Bu programın genel amaçları incelendiğinde bazı alanların ön plana çıkarıldığı görülmektedir. Bunlar ara-sında; bilim, fen, bilim ve teknoloji okuryazarlığı, çevre gibi konular yer almaktadır.

Ülkemiz diğer gelişmiş ülkelerde olduğu gibi, okullarda fen ve teknoloji eğiti-mini daha etkin hale getirmek için yeni arayışlar içerisine girmiştir. Bunun en somut örnekleri, birçok eğitim fakültelerinde fen ve teknoloji eğitimi alanında yüksek lisans ve doktora programlarının açılması ve bu alanda artan fen eğitimi araştırmalarıdır. Bir başka gelişme ise fen bilgisi derslerinin fen ve teknoloji dersleri olarak yeniden yapılandırılmasıdır.

Hiç şüphesiz bir yenilik hareketi gerçekleştirildiğinde buna karşı bir direnç olu-şur. Bunun en önemli nedenlerinden birkaçı, yeni anlayışların ve teorilerin kısa süre-de özümsenmesinin güçlüğü ve uygulamaya aktarımındaki zorluklardır. Bu noktadan hareketle bizler Kuramdan Uygulamaya Fen ve Teknoloji Öğretimi kitabını hazırla-dık. Kitap, 13 üniteden oluşmaktadır. Her bir ünite fen ve teknoloji öğretiminin bir boyutunu ele almış ve en son gelişmeleri içerecek şekilde düzenlenmiştir.

Bu kitap, özellikle ilköğretim okullarında görev yapan sınıf ve fen bilgisi öğret-menleri ile öğretmen yetiştiren kurumların programlarında yer alan Özel Öğretim Yöntemleri I-II derslerine katılan öğretmen adayları ve öğretim elemanlarının yarar-lanmaları amacıyla hazırlanmıştır.

Kuramdan Uygulamaya Fen ve Teknoloji Öğretimi kitabında kuramsal bilgilerin yanında bu bilgilerin uygulamaya dönüştürülmesinde yararlanılabilecek örnek etkin-likler sunulmuştur. Ayrıca, kitapta konular sistematik olarak birbirine bağlanmış ve uygulayıcıların karşılaşabilecekleri birçok duruma çözüm önerilmeye çalışılmıştır. Fen ve Teknoloji Öğretimi dersi doğası gereği hızlı gelişmelere açık olmasından do-layı, uygulayıcıların bu kitabın yanında her ünite ile ilgili yeni yayımlanmış bilimsel çalışmaları da gözden geçirmeleri önerilmektedir.

Kitabın bu baskısına yeni eklentiler eklenerek kitap etkinlik yönünden daha da zenginleştirilmiştir.

Yazarlar Adına

Editör

Prof. Dr. Salih ÇEPNİ

Ekim 2016

BÖLÜMLER VE YAZARLARI

1.A. BÖLÜM: Bilim, Fen, Teknoloji Kavramlarının Eğitim Programlarına Yansımaları

Prof. Dr. Salih ÇEPNİ Bursa Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl.

Fen Bilgisi Öğrt. ABD

1.B. BÖLÜM: Eğitimde Program Geliştirme ve Bazı Fen ve Teknoloji Programları

Prof. Dr. Alipaşa AYAS İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi OFMA Eğitimi Bölümü

Kimya Eğitimi. ABD Prof. Dr. Salih ÇEPNİ Bursa Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl.

Fen Bilgisi Öğrt. ABD

2. BÖLÜM: Öğrenme Kuramları ve Fen Bilimleri Öğretimindeki Uygulamaları

Prof. Dr. Haluk ÖZMEN Trabzon Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl. Fen

Bilgisi Öğrt. ABD

3. BÖLÜM: Yaşam (Bağlam) Temelli, Beyin Temelli Öğrenme Kuramları, 21.Yüzyıl Becerileri ve FeTeMM Yaklaşımı ve Fen Bilimleri Öğretimindeki Uygulamaları

Prof. Dr. Salih Çepni Bursa Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl.

Fen Bilgisi Öğrt. ABD Prof. Dr. Haluk Özmen Trabzon Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl.

Fen Bilgisi Öğrt. ABD Prof. Dr. Hakan Şevki Ayvacı Trabzon Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl.

Fen Bilgisi Öğrt. ABD

4. BÖLÜM: Kavram Öğrenimi Prof. Dr. Alipaşa AYAS İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi

OFMAE Böl. Kimya Eğt. ABD

5. BÖLÜM: Problem Çözme, Bilimsel Süreç ve Proje Yönteminin Fen Eğitiminde Kullanımı

Prof. Dr. Ali Rıza Akdeniz Trabzon Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi OFMAE Böl.

Fizik Eğt. ABD

6. BÖLÜM: Fen Bilimleri Derslerinde Öğrencileri Aktif Kılan Yöntem Teknik ve Modellemeler

Prof. Dr. Alipaşa Ayas İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi

OFMAE Böl. Kimya Eğt. ABD Prof. Dr. Salih Çepni Bursa Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl.

Fen Bilgisi Öğrt. ABD Prof. Dr. Hakan Şevki Ayvacı Trabzon Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl.

Fen Bilgisi Öğrt. ABD

7. BÖLÜM: Laboratuar Destekli Fen ve Teknoloji Öğretimi Prof. Dr. Salih Çepni Bursa Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl.

Fen Bilgisi Öğrt. ABD Prof. Dr. Hakan Şevki Ayvacı Trabzon Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl.

Fen Bilgisi Öğrt. ABD

8. BÖLÜM: Laboratuar Destekli Fen Öğretimi Yaklaşımları Prof. Dr. Salih Çepni Bursa Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl.

Fen Bilgisi Öğrt. ABD Prof. Dr. Hakan Şevki Ayvacı Trabzon Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl.

Fen Bilgisi Öğrt. ABD

9. BÖLÜM: Laboratuarda Güvenlik

Prof. Dr. Salih Çepni

Bursa Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl. Fen Bilgisi Öğrt. ABD

Prof. Dr. Hakan Şevki Ayvacı

Trabzon Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl. Fen Bilgisi Öğrt. ABD

Prof. Dr. Alipaşa Ayas

İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi OFMAE Böl. Kimya Eğt. ABD

Prof. Dr. Ali Rıza Akdeniz

Trabzon Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi OFMAE Böl. Fizik Eğt. ABD

vBölümler ve Yazarları

10. BÖLÜM: Fen ve Teknoloji Eğitiminde Ölçme ve Değerlendirme

Prof. Dr. Salih Çepni

Bursa Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl. Fen Bilgisi Öğrt. ABD

Prof. Dr. Hakan Şevki Ayvacı

Trabzon Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl. Fen Bilgisi Öğrt. ABD

11. BÖLÜM: Fen ve Teknoloji Eğitiminde Alternatif (Performans) Değerlendirme Yaklaşımları

Prof. Dr. Salih Çepni

Bursa Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl. Fen Bilgisi Öğrt. ABD

Prof. Dr. Hakan Şevki Ayvacı

Trabzon Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl. Fen Bilgisi Öğrt. ABD

12. BÖLÜM: Fen Bilimleri Öğretiminde Planlama

Prof. Dr. Nevzat Yiğit

Trabzon Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl. Fen Bilgisi Öğrt. ABD

13. BÖLÜM: Bilgisayar Destekli Fen ve Teknoloji (Fen Bilimleri) Öğretimi

Prof. Dr. Nevzat Yiğit

Trabzon Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl. Fen Bilgisi Öğrt. ABD

14. BÖLÜM: Yeni Fen Bilimleri Öğretim Programına Yönelik Örnek Etkinlikler

Prof. Dr. Salih Çepni

Bursa Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl. Fen Bilgisi Öğrt. ABD

Prof. Dr. Hakan Şevki Ayvacı

Trabzon Üniversitesi Fatih Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl. Fen Bilgisi Öğrt. ABD

vi Kuramdan Uygulamaya FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETİMİ

1.BÖLÜM A

Giriş .........................................................................................................................................2Bilimin Nitelikleri .................................................................................................................3Bilgi Türleri ............................................................................................................................5Örnek Etkinlik 1 ....................................................................................................................7Örnek Etkinlik 2 ....................................................................................................................8Fennin Teknoloji ile Buluşması ..........................................................................................8Fen ve Teknoloji Eğitiminin Amaçları, Doğası ve Fen ve Teknoloji Okuryazarlığı ........................................................................9

Fen Eğitiminin Amaçları ...............................................................................................9Fen ve Teknoloji Eğitimin Amaçları ..........................................................................10Bilimin Doğası ve Fen Okuryazarlığı .........................................................................11Teknoloji Okuryazarlığı ...............................................................................................12

1. BÖLÜM B

Giriş .......................................................................................................................................16Program Geliştirme Süreci ................................................................................................16Program Geliştirme Ekibi ..................................................................................................17Bir Programı Planlamada Temel Ögeler .........................................................................18

a. Araştırılacak Konular: ..............................................................................................19b. Program Planlamada Dikkate Alınacak Dört Temel Alan ................................20

Bazı Fen ve Teknoloji Programları ...................................................................................252004 Fen ve Teknoloji Öğretim Programı ................................................................29Programın Temel Yaklaşımı ve Vizyonu ..................................................................29Öğretim Programının İçeriği ......................................................................................302013 Fen Bilimleri Dersi (3–8. Sınıflar) Öğretim Programı ...................................332004 Fen ve Teknoloji Dersi Öğretim Programı ile 2013 Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı’nın Karşılaştırılması ........................392004 ve 2013 Öğretim Programlarının Kazanım Yüklerinin Karşılaştırılması ...........422004 Öğretim Programı ile 2013 Öğretim Programının Karşılaştırılmalı Olarak Genel Değerlendirmesi ...............................45

Örnek Etkinlikler ................................................................................................................46Kaynaklar .............................................................................................................................47

İÇİNDEKİLER3

2. BÖLÜM

Giriş ........................................................................................................................................52O Halde Öğrenme Nedir? ...................................................................................................52Öğretmeyi Nasıl Tanımlayabiliriz? ....................................................................................53Öğretim Nasıl Tanımlanır? .................................................................................................54Öğrenme Kuramları (Teorileri) .........................................................................................56

Jean Piaget’in Öğrenme Kuramı ..................................................................................56Öğrenme Halkası Yaklaşımı .........................................................................................67Jerome Bruner’in Öğrenme Kuramı ...........................................................................70Robert Gagné’nin Öğrenme Kuramı ..........................................................................75David Ausubel’in Öğrenme Kuramı ...........................................................................80Yapılandırmacı (Constructivist) Öğrenme Kuramı .................................................84

Çoklu Zeka Kuramı .......................................................................................................... 103Çoklu Zeka Kuramının Eğitimde Kullanımı .......................................................... 108Çoklu Zeka Kuramında Ölçme ve Değerlendirme ................................................ 109

Kaynaklar ........................................................................................................................... 117

3. BÖLÜM

Giriş ..................................................................................................................................... 122Yaşam (Bağlam) Temelli Öğrenme Yaklaşımının Kapsamı ....................................... 122Bağlam temelli öğrenmede öğretmenin dikkat etmesi gerekenler ............................ 124Bağlamsal Öğrenmeye Dayalı Bir Dersin Beş Prensibi ............................................... 125Bağlam Temelli Öğrenme Kuramının Öğretim İlkeleri .............................................. 125

A. Dört Aşamalı Model .............................................................................................. 125B. REACT Modeli ....................................................................................................... 126

Bağlam Temelli Öğrenme Kuramına Dayandırılan Programların Özellikleri ........ 128Problem Çözme Yaklaşımı ve Programdaki Problem Çözme Becerileri (PÇB) ..... 128Bilişim ve İletişim Becerileri (BİB) ................................................................................. 129Fizik-Teknoloji-Toplum-Çevre Becerileri (FTTÇ) ...................................................... 130Tutum ve Değerler (TD) .................................................................................................. 130Bağlam Temelli Öğrenmede Benimsenen Ölçme-Değerlendirme Yaklaşımı .......... 130Bağlam Temelli Bir Öğretim Yapma Dereceniz Nedir? .............................................. 131Beyin Temelli (NÖROFİZYOLOJİK) Öğrenme........................................................... 142

Beynin yapısı, işleyişi ve fonksiyonları .................................................................... 143Beyin Temelli Öğrenme ............................................................................................. 151Beyin Temelli Öğrenmede Ölçme ve Değerlendirme ........................................... 159

Kuvvet ve Hareket Ünitesi İle İlgili Beyin Temelli Öğrenmeye Dayalı Ders Planı - I ..................................................................... 163

viii Kuramdan Uygulamaya FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETİMİ

21. Yüzyıl Becerileri ......................................................................................................... 170Öğrenme ve İnovasyon (Yenilikçilik) Becerileri .................................................... 171Bilgi, Medya ve Teknoloji Becerileri ........................................................................ 171Yaşam ve Kariyer Becerileri ...................................................................................... 171

Öğretmenlerimiz 21. Yüzyıl Becerilerini Uygulamaya Aktarmaya Ne kadar Hazır? ........................................................................................... 172FeTeMM Eğitimi .............................................................................................................. 174FeTeMM Eğitiminin Dünya’daki Yeri ............................................................................ 177FeTeMM Eğitiminin Türkiye’deki Yeri .......................................................................... 178FeTeMM Uygulamaları.................................................................................................... 179ÖRNEK FeTeMM ETKİNLİĞİ ...................................................................................... 181Kaynaklar ........................................................................................................................... 1864. BÖLÜM

Giriş ..................................................................................................................................... 192Kavram Nedir? .................................................................................................................. 192Kavramların Önemi .......................................................................................................... 194Kavram Öğrenme .............................................................................................................. 196Kavram Geliştirme Süreçleri ........................................................................................... 197Kavramların Sınıflanması ................................................................................................ 199

1. Algılanan kavramlar ............................................................................................... 1992. Betimlemeli kavramlar ........................................................................................... 1993. Kuramsal kavramlar ............................................................................................... 199

Kavramların Aşamalılığı .................................................................................................. 200Kavramlar Arası İlişkiler .................................................................................................. 200Kavram Öğrenimi ............................................................................................................. 201Kavram Öğrenimine Yardımcı Grafik Materyaller ...................................................... 202Anlam Çözümleme Tabloları (AÇT) ............................................................................. 203Kavram Ağları ................................................................................................................... 205Zihin Haritaları.................................................................................................................. 207Kavram Haritaları ............................................................................................................. 209Kavramsal Değişim Metinleri (KDM) ........................................................................... 212Öğrencilerin Kavramlarla İlgili Ön Bilgi ve Yanılgılarının Belirlenmesi.................. 216

A. Tahmin-Gözlem-Açıklama ................................................................................... 216B. Olaylar veya Durumlar Hakkında Görüşme ...................................................... 216C. Kavramlar Hakkında Görüşme ............................................................................ 217D. Çizimler ................................................................................................................... 217E. Kelimeleri İlişkilendirme ....................................................................................... 218

Kaynaklar ........................................................................................................................... 220

ixİçindekiler

5. BÖLÜM

Problem Çözme Yöntemi ................................................................................................222Problem Çözme Yeterlikleri ......................................................................................222Problem Çözme Yeterliklerinin Geliştirilmesi ......................................................223

Bilimsel Süreç Becerileri ...................................................................................................228Temel Beceriler............................................................................................................229Nedensel Süreçler ........................................................................................................235Deneysel Süreçler ........................................................................................................239

Proje Yöntemi ve Fen Öğretiminde Uygulanması .......................................................240Projelerin Geliştirilip Uygulanmasında Takip Edilen Kriterler ...........................241

Kaynaklar ............................................................................................................................2496. BÖLÜM

Giriş .....................................................................................................................................252Düşünme Yeteneğinin Gelişimi ......................................................................................252Fen Bilimleri Öğretiminde Öğrencileri Aktif Kılan Yöntem ve Teknikler ..............253

Tartışma Yöntemi .......................................................................................................254Argümantasyon Yöntemi ..........................................................................................254Grup Tartışması ..........................................................................................................266Sınıf Tartışması ...........................................................................................................268Örnek Olay Yöntemi ..................................................................................................270Beyin Fırtınası ............................................................................................................272Rol Oynama Tekniği ..................................................................................................273Drama Tekniği ............................................................................................................275

Fen Öğretiminde Öğrenci Katılımıyla Modeller Geliştirme.......................................279Kaynaklar ...........................................................................................................................284

7. BÖLÜM

Giriş .....................................................................................................................................288Laboratuarın Tanımı ........................................................................................................288Laboratuarın Tarihsel Gelişimi .......................................................................................288Fen Öğreniminde Laboratuarın Kullanım Amaçları ...................................................289Laboratuarın Düzenlenmesi ...........................................................................................290

a. U Biçimli Laboratuarlar .........................................................................................291b. Sıralı Laboratuar Düzeni .......................................................................................291

Deney Çeşitleri ..................................................................................................................292

x Kuramdan Uygulamaya FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETİMİ

a. Yapılış Şekillerine Göre .......................................................................................... 292b. Yapılış Amacına Göre ........................................................................................... 296c. Yapılış Zamanına Göre Deneyler ......................................................................... 299

Deney Sürecinde Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar ............................................... ..300Deney Öncesi Hazırlıklar ............................................................................................... ..300Deneyin Yapılması Sürecindeki İşlemler ....................................................................... 300Deney Sonu Faaliyetler ..................................................................................................... 301Deney Raporu Oluşturma ................................................................................................ 301Laboratuar Araç-Gereçleri ve Elde Edilme Yolları ...................................................... 303Nasıl Ulaşılır? ..................................................................................................................... 304Deney Tasarlama ............................................................................................................... 305Tasarlanan Etkinlikler ...................................................................................................... 307Kaynaklar ........................................................................................................................... 321

8. BÖLÜM

Laboratuar Yaklaşımları ................................................................................................... 324Deneyleri Yürütmede Gerekli Olan Becerileri Kazandıran Yaklaşımlar ............ 324Bilimsel Süreç Becerileri Geliştirmeye Dayalı Laboratuar Modeli ..................... 328

Bilimsel Süreç Becerilerine Dayandırılmış Etkinlikler ................................................ 329Laboratuarlarda Etkinlikleri Yürütme Yaklaşımları .................................................... 334

Doğrulama (İspatlama: Tümdengelim) Yaklaşımı ................................................ 334Tümevarım Yaklaşımı ................................................................................................ 337

Bütünleştirici Öğrenme Yaklaşımına Dayalı Laboratuar Etkinlikleri ....................... 352Kaynaklar ........................................................................................................................... 354

9. BÖLÜM

Giriş ..................................................................................................................................... 356Elektrik ile Yapılan Laboratuar Çalışmalarında Güvenlik .......................................... 357Kimyasal Maddelerle Yapılan Laboratuar Çalışmalarında Güvenlik ........................ 358

Kimyasal Maddeleri Depolama ................................................................................. 358Yanıcı Sıvılar ve Korunma Yolları ............................................................................ 359Kanserojen Kimyasal Maddeler ................................................................................ 360Gözlerin Korunmasında Güvenlik ........................................................................... 360

Diğer Korunmalarda Güvenlik ....................................................................................... 361a. Cam ve Kesici Araç – Gereçler Kullanırken Güvenlik ...................................... 361b. Canlılarla Temas Edilmesinde Güvenlik ............................................................. 361c. Isıyla Çalışma Yaparken Güvenlik ....................................................................... 361

Laboratuarlarda Kullanılan Araç–Gereçlerin Temizliği ............................................. 361

xiİçindekiler

Laboratuarda Yangın Önlemleri ..................................................................................... 362Araç-Gereç Güvenliği ....................................................................................................... 362Laboratuarlarda Temizlik ................................................................................................ 363Kaynaklar ........................................................................................................................... 36410. BÖLÜM

Ölçme ve Değerlendirmenin Önemi .............................................................................. 366Ölçme ve Değerlendirme Kavramları ............................................................................ 366Ölçme ve Değerlendirmede Kullanılan Soruların Sınıflama Türleri ......................... 367Bloom’un Taksonomisine Uygun Ölçme ve Değerlendirme .................................... 367Öğrenmenin Boyutları ..................................................................................................... 368

1. Bilişsel Boyut .......................................................................................................... 3682. Duyuşsal Alan ......................................................................................................... 3783. Psikomotor Alan ..................................................................................................... 380

Piaget’in Zihinsel Gelişim Kuramı ................................................................................. 381Zihinsel Gelişim Evrelerine Paralel Ölçme Değerlendirme Yapma .......................... 382

a. Somut Operasyon Dönemine Uygun Ölçme-Değerlendirme ........................ 382b. Formal operasyon dönemine Uygun Ölçme ve Değerlendirme .................... 383

Kaynaklar ........................................................................................................................... 387

11. BÖLÜM

Alternatif Değerlendirme Yaklaşımları.......................................................................... 390Alternatif Değerlendirme Nedir ve Niçin Yapılmalıdır?............................................. 390Alternatif Değerlendirmelerde Uyulması Gereken Temel İlkeler ............................. 392Açık Uçlu Sorular ve Çoktan Seçmeli Testler Dışındaki Ölçme Araçları ................ 393

1. Eşleştirmeli Sorular ............................................................................................... 3932. Bulmacalı Sorular ................................................................................................... 3943. Betimlemeli Sorular ................................................................................................ 3954. Kavram Ağı, Kavram Haritası ve Anlam Çözümleme Tabloları Yapma ....... 3965. Verilen Kelimelerden Anlamlı Cümleler Oluşturma ........................................ 3976. Yapılandırılmış Grid Metodu ile Ölçme ............................................................. 397

Performans Değerlendirmesinde Kullanılan Teknikler .............................................. 400Kapsamlı Gözlemler Yapma ...................................................................................... 400Yarı-Yapılandırılmış Mülakatlar Yürütme ............................................................. 402Yazılı Görüşler Alma .................................................................................................. 402Pratik Yapma ............................................................................................................... 403Bireysel Gelişim Dosya Türleri ................................................................................. 403

Kaynaklar ........................................................................................................................... 405

xii Kuramdan Uygulamaya FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETİMİ

12. BÖLÜM

Giriş ..................................................................................................................................... 408Fen Bilimleri ve Teknoloji Programında Öğrenme Alanları ve Hedefler ................ 409Planlamanın Dünü ve Bugünü ........................................................................................ 410Planların Türleri ve Hazırlanışları .................................................................................. 411

Ünitelendirilmiş Yıllık Plan ve Hazırlanışı ............................................................. 411Ünite Planı, Faydaları ve Hazırlanışı ....................................................................... 413Ders Planı, Faydaları ve Hazırlanışı ......................................................................... 413

Kaynaklar ........................................................................................................................... 434

13. BÖLÜM

Fen Öğrenme ve Bilgisayar Ortamındaki Etkileşimler ................................................ 436a) Öğretici Olarak Bilgisayarlar ................................................................................ 436b) Grup Etkinlikleri Düzenlemede Bilgisayarlar .................................................... 437

Fen Bilimleri Öğretim Programı ve Teknolojiyi Uyarlama ........................................ 437Fen Bilimleri Derslerinde Bilgi ve İletişim Teknolojileri (BİT) Açısından Öğretmen Rolleri ......................................................... 438Fen Bilimleri Öğretiminde Bilgisayar Destekli Öğretim ............................................. 439

a. Canlandırma ve Benzeşim Programları............................................................... 440b. Alıştırma Yazılımları .............................................................................................. 444

Fen Bilimleri Öğretmenleri BDÖ Açısından Nasıl Bir Anlayışla Yetiştirilebilir? ... 444İnternet ve Fenle İlgili Örnek Siteler .............................................................................. 445Sosyal Ağlar ve Öğrenmede Yeni Eğilimler .................................................................. 448Artırılmış Gerçekliğin Eğitim Ortamıyla Etkileşimi .................................................... 448Fen Öğretiminde Yararlanılacak İnternet Adresleri .................................................... 451Fen ve Teknoloji (Fen Bilimleri) Öğretmeni Öğretim Teknolojisini Nasıl Kullanmalıdır? ................................................................ 453Etkinlikler ........................................................................................................................... 454Kaynaklar ........................................................................................................................... 455

14. BÖLÜM

A. Yapılandırılmış Sorgulama Etkinlikleri (3. ve 4. Sınıflar) ...................................... 459B. Rehberli Sorgulama Etkinlikleri (5. ve 6. Sınıflar) ................................................... 465C. Açık-Uçlu Sorgulama Etkinlikleri (7. ve 8. Sınıflar) ............................................... 471Kaynaklar ............................................................................................................................ 474

xiiiİçindekiler

ŞEKİLLER LİSTESİ3/Şekil 1.1. Program geliştirme süreci şeması ....................................................................17/Şekil 2.1. Öğrenme, öğretme ve öğretim ilişkisi .............................................................55/Şekil 3.1. Beynin bölümleri ............................................................................................ 144/Şekil 3.2. 21. Yüzyıl Becerileri ...................................................................................... ..170/Şekil 3.3. Fen, Teknoloji, Mühendislik, Matematik ilişkisi ...................................... ..176/Şekil 3.4. PISA Fen Performansı Başarı Sıralaması ................................................... ..178/Şekil 4.1. Maddenin halleri ile ilgili kavram ağı .......................................................... 206/Şekil 4.2. Maddenin halleri ile ilgili kavram ağı .......................................................... 206/Şekil 4.3. Maddenin halleri ile ilgili kavram ağı .......................................................... 207/Şekil 4.4. Deniz, dünya ve kara kavramları ile ilgili zihin haritası. .......................... 208/Şekil 4.5. Madde kavramı ile ilgili geliştirilen zihin haritası. .................................... 208/Şekil 4.6. Madde ile ilgili bir kavram haritası örneği. ................................................. 210/Şekil 4.7. Genel bir kavram haritası örneği. ................................................................. 210/Şekil 4.8. Göz ve kısımları ile ilgili bir kavram haritaası örneği ............................... 211

TABLOLAR LİSTESİ3Tablo 1.1. 2004 Fen ve Teknoloji Programı’nda vurgulanan temel anlayışlar (Taslak Program, 2004). ....................................................30Tablo 1. 2. Yeni Fen ve Teknoloji Dersi Programı’nda Öğrenme Alanları (Taslak Program, 2004) ......................................................................30Tablo 2.1. Somut ve soyut işlemler dönemlerinin karşılaştırılması .............................67Tablo 2.2. Geleneksel ve yapılandırmacı görüşlerin karşılaştırılması ..........................85Tablo 2.3. Geleneksel ve yapılandırmacı öğrenme ortamlarının karşılaştırılması .....87Tablo 2.4. 5E Modeline göre ders işlenirken öğretmenin yapması gerekenler ...........91Tablo 2.5. 5E modelinde yapılabilecek etkinlikler ve değerlendirme ...........................92Tablo 2.6. Geleneksel zeka ve çoklu zeka anlayışlarının karşılaştırılması ................ 104Tablo 3.1. Herrmann’a göre bireylerin öğrenme tercihleri ........................................ 147Tablo 3.2. Geleneksel ve beyin temelli öğretimin karşılaştırılması............................ 160Tablo 3.3. Beyin temelli öğretim ile oluşturmacılığın ortak noktaları ..................... 161Tablo 3.4. FeTeMM alt disiplinleri ................................................................................ ..180

Salih ÇEPNİ

Bursa Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi İlköğretim Böl. Fen Bilgisi Öğrt. ABD

BİLİM, FEN, TEKNOLOJİ KAVRAMLARININ EĞİTİM

PROGRAMLARINA YANSIMALARI

HAZIRLIK SORULARI

1. Bilim ile fen arasında nasıl bir ilişki vardır?2. Bilimsel bilgi ile bilimsel olmayan bilgi arasında ne tür farklılıklar var-

dır?3. Okuduğunuz bir bilginin bilimselliğine karar verirken neleri göz önünde

bulundurursunuz?4. Bilgi çeşitlerinin hangi türü en güvenilir olarak kabul edilir?5. Gelişimleri açısından değerlendirildiğinde bilim mi teknolojiyi, yoksa

teknoloji mi bilimi doğurur?6. Fen öğretiminde öğrencileri fen ve teknoloji okuryazarı yapma hedefi-

nin önemi neler olabilir?7. Fen bilgisi derslerinin, fen ve teknoloji dersi olarak yeniden yapılandırıl-

masının gerekçeleri nelerdir?8. Teknolojinin fen eğitimine girmesinin, fen eğitimine katkıları neler ola-

bilir?

1. BÖLÜM A

Giriş

Bilim nedir sorusu, cevaplanması son derece zor bir sorudur. Çünkü, bilimin otoriteler tarafından fikir birliğine varılarak yapılmış basit ve kesin bir tanımı yoktur. Bilim:

1. Matematiksel bir kavram değil kompleks bir yöntemdir. Bu nedenle, bir eşya veya obje gibi belirli bir tanımını yapmak da zordur.

2. Durağan değildir; sürekli gelişmektedir.

3. Belirsizlikler içerir. Örneğin, fizik, kimya veya biyoloji herkes tarafından bir bilim olarak kabul görmektedir. Ancak, bazı disiplinlerdeki bilgiler gözlem ve deneylere dayandırılmadıklarından dolayı, bir kısım bilim adamı tarafından bilim olarak kabul edilmemektedir.

4. Anlamında belirsizlikler vardır. Bazen bilgi olarak ifade edilirken, bazen de bilgiyi kurma, ortaya çıkarma olarak adlandırılmaktadır.

Genel olarak özetlemek gerekirse, bilim doğru düşünme, doğruyu ve bilgiyi araştırma, bilimsel metotlar kullanarak sistematik bilgi edinme ve bilgiyi düzenle-me süreci, evreni anlama ve tanımlama gayretleri olarak tanımlanabilir. Bunun-la birlikte, bilimin herkesçe kabul edilen bir tanımını yapmaya çalışmak yerine, onun doğasını anlamaya çalışmak daha doğru olacaktır.

2 Kuramdan Uygulamaya FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETİMİ

Bilimin tarihine bakıldığında bilimsel gelişmelerin aşamalı bir sıra izlediği görülmektedir. Ancak, bilimin gelişmesi ile ilgili görüşler çeşitlidir. Bu görüşler-den bir tanesine göre bilimde gelişme yavaş fakat sürekli ilerleyen bir bilgi üret-me sürecidir. Bir diğerine göre ise bilimde gelişme, teorik düzeyde yer alan köklü düşünme değişikliklerinin bir sonucudur. Bu iki görüş, ilk bakışta birbirinden bağımsız gibi düşünülse de, aslında, birbirini tamamlayıcı niteliktedir. Çünkü, yeni olgusal buluşlar yeni teorilere yol açtığı gibi, yeni teoriler de yeni gözlem ve deneylere kapı açarak yeni buluşların koşullarını hazırlamaktadırlar. Sonuç ola-rak bilim, insanlığın ortaya çıkışından bu yana, binlerce yıldır süren bilimsel bilgi üretme sürecinde kendi niteliğini, geleneklerini ve standartlarını oluşturmuştur.

Bilimin Nitelikleri

Çağdaş bilimin dört önemli özelliği ortaya çıkmıştır. Bunlar;

1. Çeşitlilik: Bilimsel çalışmalar bireylerin veya toplumların tekelinde olma-yıp tüm insanlığa açıktır. Bilimsel çalışma yapmak isteyen tüm kişi ya da kurum-lar dil, din, ırk ayrımı olmaksızın bilimsel çalışma faaliyetlerinde bulunabilirler. Bilimin herkese açık olması nedeniyle bireylerin ilgilendiği konular da çeşitlidir. Örneğin, bazı bilim adamları canlılarla , bir başkası fiziksel olaylarla, sosyolojik olaylarla veya insanlarla ilgilenirken, bir diğeri sağlık alanında yer alan konularla ilgilenmektedir. Hatta aynı bilim alanında çok sayıda farklı konular araştırılmak-tadır.

2. Süreklilik: Bilimsel bilgi üretme süreci, insanlığın varoluşundan günümü-ze kadar, yasaklamaların yaşandığı dönemlerde dahi durmadan devam edebilmiş-tir.

3. Yenilik: Her gün yeni bilimsel bilgiler ve yeni bilim alanları ortaya çıkmak-tadır. Bilim alanına, mevcut teknik imkanlara bağlı olarak en iyi şekilde gözlene-bilen, denenebilen veya var olan bilgilere dayalı olarak usavurma kurallarıyla ge-çerliği kanıtlanan yeni bilimsel bilgiler eklenmektedir. Örneğin, 19. yüzyılda, hatta 20. yüzyılın başlarında var olmayan ancak 20. yüzyılın ortalarına doğru önem ka-zanabilen genetik bilimi, bugün, insan klonlanması gibi, insanın hayal gücünü ve toplumun etik kurallarını zorlayan yeni bilgiler üretmektedir.

4. Ayıklanma: Bilimsel bilginin en önemli özelliklerinden bir tanesi de ke-sin olmayışıdır. Tüm bilimsel bilgilerin geçerliği ve kesinliği, her zaman, isteyen herkes tarafından denetlenebilir. Eğer bu süreçte, bilginin yanlış olduğu ispatla-nırsa bu bilgiler ayıklanıp yerine yanlış olduğunu ispatlayan yeni bilgiler konulur. Örneğin, biyolojide hücre zarı ile ilgili iki model vardır. Bunlardan bir tanesi bir

3Bilim, Fen, Teknoloji Kavramlarinin Eğit im Programlarina Yansimalari

zamanlar kabul gören bugün terkedilmiş olan sandviç modeli, diğeri ise bugün geçerliliğini devam ettiren akıcı sıvı mozaik zar modelidir. Sandviç zar modeli-nin terk edilme nedeni zamanla yanlış olduğunu ispatlayan bazı bilimsel bilgilerin ortaya çıkmasıdır. Aynı şekilde akıcı sıvı mozaik zar modeli de gelecekte yanlış olduğunu ispatlayan bilgiler elde edilirse terk edilecektir.

Bilimin özellikleri sadece bunlar değildir. Bilim kavramı açıklanmaya çalışı-lırken bilimin diğer özelliklerini de göz önünde tutmak daha doğru bir yaklaşım olacaktır. Bilim;

a) Olgusaldır: Gözlenebilen olgularla ilgilidir.b) Mantıksaldır: Mantıksal düşünme yolları olan tümevarım ve tümden-

gelim kurallarından yararlanır.c) Genelleyicidir: Elde edilen sonuçlar genel bir şekilde ifade eder. d) Seçicidir: Var olan bütün olgularla değil, önemli görülen olgularla ilgile-

nir.e) Objektiftir: Bilim adamı kişisel inanç ve düşüncelerini çalışmalarının

sonuçlarına katmadığı için bilim tarafsızdır.f) Sosyal bir etkinliktir: Toplumsal ihtiyaçlardan doğan toplumsal bir et-

kinliktir.g) Dinamiktir: Sürekli değişme, gelişme ve ilerleme halindedir.h) Kümülatiftir: İnsanlık tarihi boyunca sürekli birikmiş ve artmıştır.Bilim ile ilgili tanımlar ve bilimi açıklayan özellikler incelendiğinde bilimin

en önemli boyutunun bilimsel bilgi üretme olduğu açıkça görülmektedir. Çağ-daş bilimsel bilgi deneye ve gözleme dayanmaktadır. Bir çok yolla bilimsel bilgi üretilir. Bunlar olguları, genellemeleri, teorileri, kavramları ve prensipleri içer-mektedir. Bunların hepsi değişebilir niteliktedir. Bu nedenle hiç birinin sonsuza kadar doğru olarak kalacağı savunulamaz. Gelecekte elde edilecek başka kanıtlar, bu bilgilerin yanlış olduğunu gösterebilir. Bilimsel okuryazar bir birey, ortaya atı-lan bilgilerden hangisinin kuvvetli kanıtlarla desteklendiğini ve hangisinin sadece kuramsal olduğunu belirleyebilmeli ve fennin doğasının her zaman değişebildiği-nin farkında olmalıdır.

Günümüzde her alanda yaşanan gelişmeler gibi bilgi alanında da hızlı bir gelişme yaşanmaktadır. Her an yeni bilgiler ortaya çıkarılmakta ve mevcut bilgi birikimi hızla artmaktadır.

Bilimsel bilgi güvenilir metotlar kullanılarak elde edilmiş bilgilerdir. Bilimsel bilgiler bir çok farklı özelliğe sahiptirler. Bilimsel bilgi;

4 Kuramdan Uygulamaya FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETİMİ

a) Hem genel hem de özeldir: Bilim önceki insanlar veya gruplar tarafın-dan geliştirilmiş ve açıklanmış kanıtlara dayalıdır. Böylece bireylere ka-nıtların geçerlilik ve güvenirliliği sağlamalarına olanak sağlanır.

b) Tarihseldir: Önceki bilimsel bilgilere tarihsel konumu itibari ile bakıl-malı ve mevcut bilgilerle küçük düşürülmeye çalışılmamalıdır.

c) Bütüncüldür: Yani, fen branşlarının hepsi birbirleri ile ilişkilidir.d) Tekrarlanabilir: Başka insanlar tarafından farklı yer ve zamanda aynı

koşullar altında elde edilen kanıtlara dayanır.e) Deneyseldir: Bilimsel bilgi deneylere veya gözlemlere dayanır.f) Olasılılık taşır: Bilim kesin bir yorum veya açıklama yapmaz. Mutlak

değildir.g) Kesin değildir: Bilimsel bilgi zamanla değişebilir.h) İnsan ve kültürle ilişkilidir: Toplum ve kültürlere bağlı olarak değiş-

kenlik gösterebilir. Bilim daha çok fen olarak algılanmasına rağmen, gerçekte fen, bilimin bir alt

dalıdır. Fakat, ülkemizde bilim denince akla fen gelmektedir. Fen; fizik, kimya ve biyoloji disiplinlerini kapsayan, fiziksel ve biyolojik dünyayı açıklamaya çalışan faaliyetler bütünü olarak tanımlanabilir. Bununla birlikte, bilim için geçerli olan bütün özellikler fen için de geçerlidir.

Bilgi Türleri

Daha önce de belirtildiği gibi bilimsel bilginin bir çok türü vardır. Bunlar olgular, kavramlar, prensipler, yasalar, hipotez ve teorilerdir. Şimdi bu kavramları etraflıca incelemeye çalışalım.

• Olgular: Olgu, “bir doğru, bir gerçek, bir hakikat ve bir şeylerin olma durumu”dur. Başka bir ifadeyle iki eleman, sözcük yada eylem arasındaki ilişkiyi belirleyen ifadelerdir, yani doğadaki varlıkların ve olayların bütünüdür. Olgular tektir, değiştirilemez, tartışılamaz, tek doğru cevabı vardır. Basit gözlemlerin bir ürünüdür. Yaşadığımız dünyadan elde edilen verilerdir.

Olgular doğrudan gözlenebilir ve istenildiğinde tekrar gösterilebilir özellik-lere sahiptirler. Bu kriterler uygulandığında olgular ve nispi belirsizlikler arasında objektif ayırım mümkün olabilir. Ancak, bu özelliklerin her zaman bir olguda var olduğunu söylemek yanlış olur. Bazı olgular istenildiği zaman tekrar edilebilme özelliğine sahip olmayabilirler. Örneğin, volkanik patlamalar, güneş tutulması, alışılmamış hayvan davranışları gibi bir çok olay istenildiğinde tekrar edilemez. Bu gibi durumlarda gözlem kaynakları güvenilir olmalıdır. Böylelikle bu olayların kayıtları esas olarak kabul edilir.

5Bilim, Fen, Teknoloji Kavramlarinin Eğit im Programlarina Yansimalari