Sınıf Öğretmenliği ve Fen Bilgisi 3. Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel
Transkript
Sınıf Öğretmenliği ve Fen Bilgisi 3. Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel
SINIF ÖĞRETMENLİĞİ VE FEN BİLGİSİ ÖĞRETMENLİĞİ 3. SINIF ÖĞRENCİLERİNİN BİLİMSEL DÜŞÜNME YETENEKLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI Salih ATEŞ Abant İzzet Baysal Üniversitesi, Eğitim Fakültesi, İlköğretim Bölümü, BOLU Özet: Bu araştırmada, Sınıf Öğretmenliği ve Fen Bilgisi Öğretmenliği 3. sınıf öğrencilerinin bilimsel düşünme yeteneklerinin (Scientifik Reasoning Skills) ölçülmesi ve karşılaştırılması amaçlanmıştır. Ayrıca öğrencilerin bilimsel düşünme yeteneklerini kullanma düzeyinde karşılaştıkları problemler de analiz edilecektir. Sınıf Öğretmenliği 3. sınıfta zorunlu ders olarak okutulan 'Fen Bilgisi Öğretimi II' dersini alan 3 grup ve Fen Bilgisi Öğretmenliği 3. sınıfta seçmeli olarak okutulan 'Fen Bilgisi Öğretimi ve Bilimsel Düşünme Yetenekleri Gelişimi' dersini alan 1 grup öğrenci (N=169) bu araştırmanın örneklemini oluşturmaktadır. Bu çalışmada, öğrencilerin bilimsel düşünme yetenekleri, Lawson tarafından geliştirilen ve 12 sorudan oluşan yarı açık uçlu testin (Classroom Test of Scientific Reasoning ) Türkçe tercümesi kullanılarak ölçülmüştür. Bu test 2001-02 eğitim öğretim yılı bahar döneminin başında öğrencilere uygulanmıştır. Verilerin analizi sonunda iki grubun bilimsel düşünme yetenekleri arasında fen bilgisi öğretmenliği öğrencileri lehine istatistiksel olarak anlamlı bir fark gözlenmiştir. Grupların testin alt ölçeklerinden aldıkları puan ortalamalarının karşılaştırılması sonunda 'Korunum yasalarını kavrama', 'Olasılıklarla düşünme' ve 'Korelasyonal düşünme' yeteneklerinde anlamlı farklılıklar bulunmuştur. 1. GİRİŞ Piaget'nin insanların zihinsel gelişimini açıklayan kuramına göre bireyin zihinsel gelişimi sabitleşmiş ardışıklıkta meydana gelen dört dönemden oluşur (Piaget, 1964). Teoriye göre birey her dönemde değişik zihinsel yeteneklere sahiptir ve olayları açıklamada ve karar verme aşamasında bulundukları zihinsel gelişim döneminin özelliklerini kullanır. Piaget’nin düşüncelerine karşı çıkanlar olmakla birlikte (Linn, 1982), bir çok kişinin kabul ettiği nokta bireyin zihinsel gelişimi esnasında değişik dönemlerden geçtiği ve bu dönemlerin tekrar yorumlanması gerektiğidir (Lawson, 1993). Zihinsel gelişim; a) Duyusal-Edimsel (Sensori-Motor Stage), b) Operasyon Öncesi (Pre-Operational Stage), c) Somut Operasyon (Concrete Operational Thinking) ve d) Soyut Operasyon (Formal Operational Thinking) dönemlerinden oluşur (Günçer ve diğer, 1997). Lawson’a göre zihinsel gelişim dönemleri arasındaki en belirgin fark ‘Eğer.....ve......ise......bundan dolayı’ (If.....and.....then.....therefore) şeklindeki bir çıkarsama sürecini kullanım biçimidir. Birey her dönemde yukarıdaki gibi bir çıkarsamayı yapabilir, fakat içinde bulunulan dönemin özelliklerine göre bu yeteneğin kullanımı farklılıklar gösterir (Lawson, 1995). Somut Operasyon döneminde birey sınıflama (Class Inclusion), korunum (Conservation) yasalarını kavrama ve sıralama (Serial Ordering) işlemlerini yapabilir. Bu dönemde ‘Eğer…ve…ise.....bundan dolayı’ şeklindeki çıkarsamayı kişiler ancak çevresindeki görülebilir doğa olaylarını açıklamak için yapabilirler. Bu dönemde bireyin kullandığı düşünme yöntemi betimlemeli düşünme (Descriptive Thinking) ve deneysel bilgilerden tümevarım (Inductive Thinking) şeklindedir. Formal operasyon döneminde ise birey; a) Kombinezonlarla düşünme (Combinatorial Thinking), b) Değişkenlerin teşhisi ve kontrolü (Identification and the Control of Variables), c) Oranlı düşünme (Proportional Thinking), d) Olasılıklarla düşünme (Probabilistic Thinking) ve e) Korelasyonel düşünme (Correlational Thinking) yeteneklerine sahiptir. Formal operasyon döneminde birey ‘Eğer…ve…ise.....bundan dolayı’ şeklindeki mantıksal düşünme zincirini görülmeyen doğa olaylarını açıklamak için de kullanabilir. Görülmeyen olayları açıklamak için hipotezler kurar hatta kurduğu hipotezler soyut modellere dayanabilir. Ayrıca bu kişiler varsayımlarla ve tümdengelim (Deductive Thinking) yöntemiyle muhakemeler yapabilir (Lawson et al., 2000). Bu alanda yapılan bilimsel çalışmalar, soyut operasyon dönemde (11-14 ve yukarısı yaşlar) bulunan öğrencilerin yukarıda belirtilen düşünme yeteneklerine sahip olmadıklarını göstermektedir (Tobin and Capie, 1981). Bilim adamları, düşünme yeteneklerindeki bu eksikliğin bazı alanlardaki (fen bilimleri, matematik, yabancı diller ve sosyal bilimler) başarısızlıkların nedenlerinden biri olabileceğini belirtmektedir (Lawson, 1985). Araştırmalar ayrıca soyut operasyon döneminde bireylerde bulunması beklenilen yeteneklerin uygun öğretim yöntemlerinin kullanılmasıyla geliştirildiğini ve bunun sonucunda öğrencilerin okul başarılarının arttığını göstermektedir (Shayer, 1998). Bu çalışmada, Sınıf Öğretmenliği ve Fen Bilgisi Öğretmenliği 3. sınıf öğrencilerinin soyut operasyon dönemine ait yeteneklerinin ölçülmesi ve karşılaştırılması amaçlanmıştır. Ayrıca bilimsel düşünme yetenekleri (Classroom Test of Scientific Reasoning) olarak da adlandırılan bu yeteneklerin kullanımı esnasında öğrencilerin karşılaştıkları güçlükler de analiz edilecektir. 2. YÖNTEM 2001-02 öğretim yılı Bahar döneminde, Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi, Sınıf Öğretmenliği Ana Bilim dalı 3. sınıfta zorunlu olarak okutulan Fen Bilgisi Öğretimi II dersini alan 139 ve Fen Bilgisi Öğretmenliği 3. sınıfta seçmeli olarak okutulan 'Fen Bilgisi Öğretimi ve Bilimsel Düşünme Yetenekleri Gelişimi' dersini alan 30 öğrenci (N=169) bu araştırmanın örneklemini oluşturmaktadır. Bu çalışmada öğrencilerin bilimsel düşünme yetenekleri, Lawson tarafından geliştirilen ve 12 sorudan oluşan yarı açık uçlu testin (Test of Scientific Reasoning ) Türkçe tercümesi kullanılarak ölçülmüştür. Bu test 2001-02 eğitim öğretim yılı bahar döneminin başında öğrencilere uygulanmıştır. Bilimsel Düşünme Yetenekleri Testi Bilimsel düşünme yeteneklerini ölçmek amacıyla birçok test hazırlanmıştır. İlk zamanlar Piaget ve Inhelder’in kullandıkları baş başa görüşme yöntemi sık olarak kullanılmıştır. Soyut operasyon döneminde kişide bulunması beklenen beş zihinsel yetenek (Kombinezonlarla Düşünme, Değişkenlerin Teşhisi ve Kontrolü, Olasılıklarla Düşünme, Korelasyonal Düşünme, Oranlı Düşünme ) ve korunum yasalarını temsil eden özel düzenekler kullanılarak ölçülmüştür. Bazı bilim adamları karşılaşılan üç temel güçlüğün bu yöntemin pratik olarak kullanımını engellediğini vurgulamaktadır. Bunlar testin çok zaman alması, deneyimli bir görüşmeci bulma güçlüğü ve bu testte kullanılan özel düzeneklerin ve araçların teminidir (Lawson, 1978; Tobin and Capie, 1981). Piaget ve Inhelder’in baş başa görüşme metodunda kullandığı soruların özellikleri korunarak ve aynı sorular kullanılarak geliştirilen geçerli ve güvenilir çoktan seçmeli ve yarı açık uçlu testler geliştirilmiştir. Bunlardan bir tanesi Lawson’un geliştirdiği testtir (Lawson, 1978). Bu testin güvenirliği (KR-20) 0.78 olarak yayınlanmıştır. Test soyut operasyon döneminde kişide bulunması beklenen beş yetenek ve korunum yasasını kavrama olmak üzere altı (6) alt ölçekten oluşmaktadır. Her alt ölçekte ikişer olmak üzere test on iki (12) sorudan oluşan yarı açık uçlu bir yapıdadır. Testte, öğrencilerden ilk olarak şekil ve sözlü olarak anlatılan bir durum hakkında sorulan bir sorunun cevabını verilen seçeneklerden seçmeleri daha sonrada neden bu cevabı seçtiklerini açıklamaları istenmektedir. Her sorunun cevabının doğru olarak seçilmesi ve açıklamanın doğru olarak yapılması durumunda bir (1) puan olmak üzere öğrenciler testten 0-12 aralığında puan alabilmektedir. 0-4 aralığında puan alan öğrenciler somut düşünme, 5-8 aralığında puan alanlar geçiş döneminde ve 9-12 aralığında puan alanlar soyut operasyon döneminde kabul edilirler. Test, araştırmacı tarafından Türkçe’ye çevrilmiştir. Testteki soruların ifade ve anlam bakımından Türkçe ye uygunluğu AİBÜ Eğitim fakültesi Türkçe Öğretmenliği Bölümü öğretim üyeleri tarafından incelenmiş ve önerilen düzenlemeler yapılarak anlam ve yapı bakımından Türkçe dil bilgisine uyumu sağlanmıştır. Adaptasyon çalışması yapılan testin İngilizce aslına uygunluğu AİBÜ Dil Merkezi öğretim elemanları tarafından incelenmiş ve gerekli görülen düzenlemeler yapılarak teste son hali verilmiştir . Testi oluşturan maddelerin istenilen yeteneği ölçüp ölçmediğine ait geçerlilik çalışması matematik ve fen bilgisi öğretmenliği ana bilim dallarındaki üç uzman tarafından yapılmıştır. Türkçeye uyarlanan testin güvenirlik çalışması ise araştırmada kullanılan form üzerinde ve test yarılama yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Test bu çalışmaya katılan 169 öğrenciye uygulanmış ve puanlanmadan önce ikiye ayrılarak A ve B formları oluşturulmuştur. A ve B formları oluşturulurken her alt ölçekte yer alan toplam soru sayısının yarısının A formunda diğer yarısının da B formunda olmasına özen gösterilmiştir. A ve B formları arasındaki korelasyon katsayısı (r) 0.65 olarak hesaplanmıştır. Testin bütününe ait güvenirlik katsayısı ise Spearman-Brown düzeltme formülü kullanılarak 0.79 bulunmuştur. Testin alt ölçeklerinin testin bütünü ile korelasyonları ise şöyledir: Korunum yasalarını kavrama (r): 0.58, Oranlı Düşünme (r): 0.56, Değişkenlerin Teşhisi ve Kontrolü (r): 0.55, Olasılıklarla Düşünme (r): 0.54, Korelasyonal Düşünme (r): 0.62 ve Kombinezonlarla düşünme (r): 0.58. Bütün alt ölçeklerin testin bütünüyle olan korelasyonlarında p<0.01 olduğu gözlenmiştir. 3. BULGULAR Öğrencilerin bilimsel düşünme yetenekleri testinden aldıkları toplam puanlara ait istatistiksel bilgiler ve zihinsel gelişim dönemlerine göre dağılımı Tablo 1’de gösterilmiştir. Tablo 1. Grupların Bilimsel Düşünme Yetenekleri Test Puan Ortalamaları ve Zihinsel Gelişim Dönemlerine Ait İstatistiksel Bilgiler Grup Sınıf Öğretmenliği Toplam Fen B. Öğretmenliği Zihinsel Gelişim Dönemi Somut Operasyon Geçiş Dönemi Soyut Operasyon Somut Operasyon Geçiş Dönemi Soyut Operasyon Toplam Genel Toplam N %N Ort. Puan SS 50 76 12 138 4 18 8 30 168 36 55 9 100 13 60 27 100 100 3.02 5.90 9.42 5.16 3.25 6.61 9.25 6.86 5.54 1.15 0.93 0.52 2.13 0.96 0.92 0.47 2.01 2.42 Tablo 1’de görüldüğü gibi, fen bilgisi öğretmenliği öğrencilerinin ortalama test puanı ( x 1=6.86, ss1=2.01) sınıf öğretmenliği öğrencilerinin ortalama test puanından ( x 2=5.16, ss2=2.13) daha büyüktür. ANOVA teknikleri kullanılarak grupların ortalama test puanları karşılaştırıldığı zaman ( F= 11.48, p=0.001) aradaki farkın istatistiksel olarak anlamlı olduğu görülmüştür. Grupların testin alt ölçeklerinden aldıkları puan ortalamalarının hangisinin/hangilerinin arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farkın olduğuna ANOVA teknikleri ve F-testi kullanılarak bakılmıştır. Sonuçlar Tablo 2’de gösterilmiştir. Tablo 2. Grupların Testin Alt Ölçeklerindeki Yetenek Puan Ortalamaları Arasındaki Farklara Ait Varyans Analizi Sonuçları Alt Ölçekteki Yeteneğin Adı SÖ (ort.) FBÖ (ort.) F P Korunum yasalarını kavrama 0.88 1.27 6.82 0.01** Oranlı Düşünme 1.59 1.74 1.0 0.30 Değişkenlerin Teşhisi ve Kontrolü 1.54 1.70 1.00 0.32 Olasılıklarla Düşünme 0.63 1.40 29.74 0.00*** Korelasyonal Düşünme 0.16 0.34 4.49 0.03* Kombinezonlarla düşünme 0.43 0.44 0.00 0.99 Not. *p<0.05, **p ≤ 0.01, ***p<0.001 Tablo 2’de görüldüğü gibi fen bilgisi öğretmenliği öğrencilerinin testin alt ölçeklerinden aldıkları puan ortalamalarının tamamı sınıf öğretmenliği öğrencilerinin puan ortalamalarından daha yüksektir. Grupların bilimsel düşünme yeteneklerinden Korunum yasalarını kavrama, Olasılıklarla Düşünme ve Korelasyonal Düşünme yetenek puan ortalamaları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmuştur. Oranlı Düşünme, Değişkenlerin Teşhisi ve Kontrolü ve Kombinezonlarla düşünme yetenekleri arasında anlamlı bir fark görülmemiştir. 4. SONUÇ VE ÖNERİLER Bu araştırmada, Sınıf Öğretmenliği ve Fen Bilgisi Öğretmenliği 3. sınıf öğrencilerinin bilimsel düşünme yeteneklerinin (Scientifik Reasoning Skills) ölçülmesi ve karşılaştırılması amaçlanmıştır. Verilerin analizi sonunda, fen bilgisi öğretmenliği öğrencilerinin bilimsel düşünme yetenekleri testinden aldıkları puanların ortalaması sınıf öğretmenliği öğrencilerinin puan ortalamasından daha yüksektir. Fen bilgisi ve sınıf öğretmenliği öğrencilerinin öğrenim sürelerince aldıkları dersler veya üniversite yıllarında fen bilgisi öğrencilerinin bu yetenekleri daha fazla pratik yapma imkanına sahip olduğu göz önüne alınırsa bu bulgu sürpriz olarak karşılanmamalıdır. Bu sonuç, öğrencilerin bilimsel düşünme yeteneklerinin uygun öğretim yöntemleriyle geliştirilebileceğini gösteren araştırma sonuçlarıyla uyuşmaktadır (Iqbal & Shayer, 2000). Grupların bilimsel düşünme yetenekleri testinin alt ölçeklerinden aldıkları puan ortalamalarının karşılaştırılması sonunda 'Korunum yasalarını kavrama', 'Olasılıklarla düşünme' ve 'Korelasyonal düşünme' yeteneklerini kullanma seviyesinde fen bilgisi öğretmenliği öğrencilerinin daha başarılı olduğu görülmüştür. Grupların Oranlı Düşünme, Değişkenlerin Tesbiti ve Kontrolü ve Kombinezonlarla düşünme yetenekleri arasında bir fark bulunmamıştır. Tablo 1’de görüldüğü gibi her iki gruptaki öğrenciler Kombinezonlarla düşünme yeteneğini kullanma aşamasında probleme sahiptir. Bu araştırmanın sonuçları, Abant İzzet Baysal Üniversitesi sınıf ve fen bilgisi öğretmenliği 3. sınıf öğrencilerinin büyük çoğunluğunun soyut operasyon döneminde bireyde bulunması gerektiği düşünülen zihinsel yetenekleri tam olarak kullanamadıklarını göstermektedir. Öğrencilerin bilimsel düşünme yeteneklerinin gelişmesi ile fen bilimleri, matematik, sosyal bilgiler ve yabancı diller alanlarındaki başarılarının da arttığı görüldükten sonra (Shayer, 1998), bu yeteneklerin verimli şekilde kullanılamaması önemli bir handikap oluşturmaktadır. Bu zihinsel beceriler, gözlenen/gözlenmeyen bir olayı açıklama yada kurulan bir hipotezi sınama sürecinde gerek duyulan temel yeteneklerdir. Eğitim ve öğretimde özellikle fen bilimleri eğitiminde öğrenci merkezli öğretim modellerinin benimsendiği günümüzde, öğrencilerin soyut operasyon dönemindeki yeteneklere sahip olup olmadığının bilinmesi eğitim ve öğretimin verimliliği açısından çok büyük önem taşımaktadır. Öğrencilerin bu yetenekleri kullanma düzeyinde problemlere sahip oldukları tespit edilirse, ne tür yöntemlerle veya etkinliklerle bu problemlerin giderilebileceği ve bu yeteneklerin nasıl geliştirilebileceği konusunda araştırmalara ihtiyaç olacaktır. KAYNAKLAR Güncer, Barbaros ve Diğerleri (1997). İlköğretim Fen Öğretimi. YÖK/Dünya Bankası Milli Eğitimi Geliştirme Projesi, Ankara. Iqbal, M. H.& Shayer, M. (2000). Accelerating the develpment of formal thinking in Pakistan secondary school students. Journal of research in Science Teaching, 37 (3). Lawson, A. E. et al. (2000). Development of scientific reasoning in college biology: Do two levels of general hypothesis-testing skills exist? Journal of research in Science Teaching, 37 (1). Lawson, Anton E. (1995). Science Teaching and Development of Thinking. Belmont, CL: Wadswortd Publishing Company. Lawson, A. E. (1993). Research on the acquisition of science knowledge: Epistemological foundations of cognition. In Gabel Dorothy L. (Ed), Handbook of Research on Science Teaching and Learning (p.131). New York, USA: Macmillan Publishing Company. Lawson, Anton E. (1985). A review of research on formal reasoning and science teaching. Journal of Research in Science Teaching, 22, 569-617. Lawson, Anton E. (1978). The development and validation of a classroom test of formal reasoning. Journal of Research in Science Teaching, 15, 11-24. Linn, M. C. (1982). Theoretical and practical siğnificance of formal reasoning. Journal of research in Science Teaching, 19 (9). Piaget, Jean. (1964). Development and learning. Journal of research in Science Teaching, 2. Shayer, M. (1998). Cognitive acceleration does work. Paper delivered at the annual meeting of the American Association for the Advancement of Science, Philadelphia. Tobin, K. G., & Capie, W. (1981). Development and validation of a group test of logical thinking. Educational and Phychological Measurement, 41, 413-23.