Deney Çeşitleri Gösteri Deneyleri Bireysel Deneyler Grup Deneyleri Yapılış Şekillerine göre: Gösteri Deneyleri Bireysel Deneyler Grup Deneyleri Yapılış Amacına göre: Kapalı Uçlu Deneyler Açık Uçlu Deneyler Hipotez Test Etme Deneyleri Yapılış Zamanına göre: Konu Öncesinde Yapılan Deneyler Konu Sırasında Yapılan Deneyler Konu Sonrası Yapılan Deneyler

Labaratuvar yaklaşımları 1- Doğrulama veya tümden gelim yaklaşımı (kapalı uçlu deneyler) 2- Tümevarım yaklaşımı (açık uçlu deneyler) 3- Bilimsel süreç becerileri yaklaşımı (hipotez test etme deneyleri) 4- Teknik beceriler yaklaşımı 5- Buluş esasına dayalı yaklaşım

1)Doğrulama (ispat) veya tümden gelim yaklaşımı; Bu yaklaşımda kavram, prensip ve yasalar veya konu sınıfta değişik eğitim öğretim yöntem ve tekniklerle (düz anlatım, tartışma, soru-cevap veya okuma vb.) verilir. Daha sonra laboratuar ortamında verilmek istenen konu somut materyallerle ispatlanır.

Öğrenciler doğrulama yaklaşımıyla önceden (sınıf ortamında) öğrendiklerinin doğruluklarına inandırılır. Böylece, kavram prensip ve yasalar öğrenci için daha önemli hale gelir. Bu tür bir laboratuar yaklaşımının genellikle orta dereceli okullarda ve zihinsel yetenekleri düşük olan öğrencilerle yürütülmesi önerilmektedir.

Kapalı uçlu deneyler; Verilen bilgilerin doğruluğunun araştırılması şeklinde düzenlenmiş deneylerdir.Bilimdeki gerçeklerin yeniden ispatlanmasına yöneliktir. Bu deneylerin nasıl yapılacağı adım adım belirtilerek açıklanır. Yapılacak deneylerle hangi sonuca ulaşılacağı ayrıntılarıyla açıklanır. Ulaşılan sonuç beklenilen sonuç ile karşılaştırılır sonuç aynı ise rapor edilir. Bu teknik yaratıcılık yeteneğini geliştirmez. Zaman alıcı bir tekniktir. Yetenekli öğrenciler için sıkıcı bir tekniktir.

KAPALI UÇLU DENEY ÖRNEĞİ Problem: Kimyasal reaksiyonlarda kütlenin korunumu prensibi (Teorik olarak konu öğretmen tarafından sunulduktan sonra kütlenin korunduğunun ispat edilmesi için aşağıdaki deney yapılabilir.) Deney bireysel veya grupla (2-4 kişilik) yapılabileceği gibi demonstrasyon şeklinde de yapılabilir. Grup (2-4 kişilik) deneyi, aşağıdaki şekilde yapmalıdır. Araç-gereçler -Sınıftaki öğrencilerin 1/4 ü sayısında erlen ,yeterli sayıda Ca sandoz tablet . -Erlenleri kapatmak için kullanılacak hava ve gaz sızmasını engelleyecek lastik veya mantar tıpa. -Terazi ve tartım takımları. -Saf su veya çeşme suyu.

İşlem basamakları 1) Her grup erlenin içerisine 50 ml kadar su koyduktan sonra : a) Su konulmuş erlen, bir adet Ca-sandoz tablet, mantar veya lastik tıpayı terazide hassas bir şekilde tartın. Tartım sonucunu kaydedin. b) Tartma sonrası Ca-sandoz tableti içerisinde su bulunan erlenin içerisine atın ve kapağını hemen kapatın (Bu işlemi çok seri yapmalısınız. Çünkü çıkan gaz ortamdan uzaklaşmamalıdır). Kapattıktan sonra gaz çıkışı duruncaya kadar bekleyin. Gaz çıkışı tamamlandıktan sonra birkaç dakika daha bekleyin.

İşlem basamakları 2) Erlenin kapağını açmadan tekrar hassas bir şekilde tartın. Tartım sonucunu kaydedin. Bu değer başlangıçtaki tartım değeriyle aynı olmalıdır. Eğer farklı sonuç buluyorsanız bu erlenin kapağını kapatmada gecikmiş olmanızdan veya yaptığınız tartım hatasından kaynaklanabilir. 3) Ca-sandoz tableti suda gaz çıkışı ile bir kimyasal reaksiyon verir. Reaksiyon öncesi ve sonrasındaki tartımların aynı sonucu vermesi kimyasal reaksiyonlarda kütlenin korunduğunun ispatıdır.

2) Tümevarım yaklaşımı; Doğrulama yaklaşımının aksine tümevarım yaklaşımında öğrenciye deney sonucunda ne çıkacağı belirtilmez. Fakat deneyde gerekli olan araç ve gereçler öğretmen tarafından belirlenir. Deneyin yapılması, verilerin kaydedilmesi ve verilerin analiz edilerek yorumlanması öğrenciye bırakılır.

Bu süreç sonucunda öğrenci fiziksel yasa veya prensibi ortaya çıkarıcı bir genelleme yapmalıdır. Bu tür bir yaklaşımın lise düzeyinde veya üniversite seviyesinde veya zihinsel yetenekleri gelişmiş öğrencilerle yürütülmesi önerilmektedir.

Açık uçlu deneyler; Öğrencilerin bilim adamları gibi çalışarak, bilmedikleri birtakım bilgileri yeniden bulup ortaya çıkarmaya çalışmaları hedeflenir. Deneyin sonucu önceden belirgin değildir. Deneyin sonucunda alınan veriler yine öğrenciler tarafından yorumlanarak bir genellemeye gidilir. Bu teknikle öğrenciler, fen bilimlerine ait bilgileri somut yaşantılarla kavrarlar.

AÇIK UÇLU DENEY ÖRNEĞİ Problem Tuzların sudaki çözünürlüğünün sıcaklıkla değişiminin incelenmesi. Araç-gereçler -Beher (250 - 300 ml lik), Bunsen beki veya ispirto ocağı, Amyant tel ve üç ayak, Termometre, Potasyum nitrat, sodyum klorür, potasyum klorür, sodyum nitrat, Saf su veya çeşme suyu İşlem basamakları Deney düzeneğinin kurulması ve ondan sonra yapılacak işlemler öğrenci tarafından planlanmalıdır. Planın yürütülmesi ve sonucun yorumu da yine öğrencinin sorumluluğundadır.

3) Bilimsel süreç becerileri yaklaşımı; Fen bilimleri derslerinin temel amaçlarından biri de bilimsel düşünme ve araştırma yeteneğini geliştirmektir. Fen bilimleriyle özellikle laboratuvarla ilgili düşünme süreçleri genelde "bilimsel süreç becerileri" olarak bilinir.

Bilimsel süreç becerileri, bilgi oluşturmada, problemler üzerinde düşünmede ve sonuçları formüle etmede kullandığımız düşünme becerileridir. Bu beceriler, bilim adamlarının çalışmaları sırasında kullandıkları becerilerdir. Bu önemli becerileri öğrencilere kazandırarak onları kendi dünyalarını anlamaya, öğrenmeye hazır kılabiliriz. Bu beceriler bilimin içeriğindeki düşüncenin ve araştırmaların temelidir.

Hipotez test etme (sınama) deneyleri; Bu teknik daha çok öğrencilerin bireysel çalışmalarını gerektirir. Öğrenci kendi kurduğu veya kurulmuş olan hipotezin doğru olup olmadığını kontrol etmek için deneyler tasarlar. Verileri işler, bulguları ortaya koyar ve yorumlar.Böylece hipotezin doğru yada yanlış olduğuna karar verir. Hipotez doğru ise, yeni bir bilgi edinilmiş olur ve genelleyerek hipotezin kapsamı genişletilmiş olur.

Hipotez test etme deneylerinin aşamaları: Problemi Belirleme ‘ Suyun içindeki tuz oranının kaynamaya etkisi nedir?’ ‘ Suya atılan tuz miktarı suyun kaynama süresini nasıl etkiler?’ Hipotez kurma ‘Suya atılan tuz miktarı arttıkça suyun kaynama süresi artar.’ Değişkenleri belirleme ve kontrol etme Bağımsız değişken: Suya atılan tuz miktarı Bağımlı değişken: Kaynama süresi Kontrol edilen değişken: Su miktarı ve ısı miktarı

Tuz oranı değişimlerine karşı kaynama süreleri Deney yapma ve veri toplama %0, %10, %20, %30, %40, %50’lik oranlarında X marka sofra tuzu barındıran 1 lt’lik karışımlar hazırlayalım Tuz oranı değişimlerine karşı kaynama süreleri .Her bir karışımı aynı ortamda , sabit kalacak ısı ayarında kaynamaya bırakıp kronometreye basalım ve kaynamaya başladığı anda kronometreyi durduralım. Tuz oranı(%) Kaynama süresi(s) 420 10 462 20 500 30 543 40 586 50 609

Sonuca varma Tablodaki değerler tuz oranı arttıkça kaynama süresinin de arttığını söylemektedir. Buradan hipotezin desteklendiği sonucuna varabiliriz.

Bu yaklaşım hipotez test etme türü deneyine karşılık gelir. 4) Araştırma (buluş) esasına dayalı yaklaşım; Bu yaklaşım hipotez test etme türü deneyine karşılık gelir. Bu tür deneylerde öğrenci, kendi kurduğu veya herhangi bir kaynaktan çıkardığı bir hipotezle ilgili olarak deneyler planlar. Gerekli araç ve gereçleri temin edip deney düzeneğini kurar, deney yapar, verileri ve gözlemleri kaydeder.

Verilerden sonuçlar çıkarır ve yorumlar yapar. Elde ettiği bulgulardan başlangıçtaki hipotezini red eder, kabul eder veya yeni deneyler planlar veya hipotezini değiştirir. Böylece bilinen bilimsel gerçeklere yeni bilgiler ve yaklaşımlar ekleyebilir.

5) Teknik beceriler yaklaşımı; Laboratuar faaliyetlerini başarılı bir seklide yürütebilmek için bazı teknik becerilere ihtiyaç duyulmaktadır. Bunlar genelde el ve gözün uyum içerisinde kullanılabilme yeteneğinin kazanılması ile ilgili becerilerdir.

Bilimsel süreç becerileri ve teknik beceriler yaklaşımları, ayrı birer yaklaşım olarak görülmekle birlikte bu becerileri diğer yaklaşımlardan kesin çizgilerle ayırmak mümkün değildir. Açık uçlu, kapalı uçlu veya hipotez test etme türündeki tüm deneylerin yürütülmesinde hem bazı bilimsel süreç becerilerine hem de bir takım teknik becerilere ihtiyaç vardır.

YAPILIŞ ŞEKLİNE GÖRE DENEYLER

Gösteri Deneyleri Genellikle madde ve malzeme yetersizliği, deneylerin öğrenciler için tehlikeli olması, deneyin hassas çalışma gerektirmesi, sınıfların kalabalıklığı veya zaman yetersizliği gibi nedenlerden dolayı, deneylerin öğretmen veya seçilen bir grup tarafından öğrencilerin gözlemleyebilecekleri bir şekilde yapılması temeline dayanan deney türüdür.

Bireysel Deneyler Bu tür deneyler her bir öğrencinin kendi başına yaptığı deneylerdir. Her öğrenciye araç gereç sağlamanın zor olduğu kalabalık sınıflarda uygulanması zordur. Ayrıca öğretmenin sınıftaki her öğrenciye zaman ayırması da zordur.

Grup Deneyleri Sınıftaki öğrencilerin 2 veya daha fazla kişilerden oluşan gruplar halinde yürüttükleri deneylerdir. Bir tek kişi tarafından yapılamayacak yardımlaşmayı gerektiren deneylerde grup çalışması tercih edilir. Gruptaki öğrencilerin görevlerinin dengeli dağıtılması ve bütün öğrencilerin sorumluluk alması önemlidir.

Yapılış zamanına göre deneyler

Yapılış zamanına göre deneyler : Dersin başında yapılan deneyler : Öğrencileri motive etmek, derse ilgi çekmek, öğrenme isteğini uyandırmak, anlatılacak konuya giriş yapmak ve ders öncesi öğrenilecek konu hakkında öğrencilerin kafalarında sorular oluşturmak amacı ile kullanılan deneylerdir. Bu tür deneyler sonunda elde edilen bilgiler öğrencilerin daha önceki bildikleri ile çelişirse daha dikkat çekici olur.

Yapılış zamanına göre deneyler : Öğretim süreci içerisinde yapılan deneyler : Bu tür deneyler ders devam ederken bir ilkeyi, bir olguyu veya bir kavramı öğrencilere öğretmek amacıyla yapılan deneylerdir.

Yapılış zamanına göre deneyler : Dersin herhangi bir anında yapılan deneyler Ders sürecinin herhangi bir anında bir problemi çözmek amacıyla kurulmuş bir hipotezi test etmek için kullanılan deneylerdir.

Yapılış zamanına göre deneyler : Dersin sonunda yapılan deneyler : Bu tür deneyler öğretim süreci sonunda, ders içerisinde teorik olarak anlatılan bilgilerin doğruluğunun ispatlanması için kullanılırlar.

Standart bir fen laboratuvarının özellikleri-I 1. Öğrenci sayısına uygun 2-4 kişilik gruplar için en az 80  120 cm boyutlarında düzgün yüzeyli, nem ve ısıdan etkilenmeyen sabit deney masaları olmalıdır. 2. Dönebilen öğrenci tabure veya sandalyeleri bulunmalıdır.

Standart bir fen laboratuvarının özellikleri-I 3. Öğretmen çalışma ve kontrol masası olmalıdır. 4. Gösteri deneyleri için tekerlekli yüksek bir deney masası olmalıdır.

Standart bir fen laboratuvarının özellikleri-II 5. Büyük boyutlarda bir yazı tahtası bulunmalıdır. 6. Yangın söndürme araçları (kum, battaniye, köpüklü CO2 bulunan tüpler,…) bulunmalıdır. 7. Biri normal kullanım, diğeri acil çıkışlarda kullanılmak üzere iki kapı bulunmalıdır. 8. Gaz ve sıcaklık maskeleri (en az grup sayısı kadar) bulunmalıdır.

Kriter Organizasyon Gözlemler Tartışılması) Sonuç 1 2 3 4 Organizasyon -Çok sayıda eksik var Düzensiz -Çoğu bölüm eksik(1 veya 2 bölüm) -Bütün bölümler mevcut -Uygun organize olmamış -Bütün bölümler mevcut ve uygun düzende Veri ve Gözlemler -Hiç veri yok -Grafik tablo ve çizimler eksik -Veriler uygun fakat uygun değil veya anlaşılmaz -Veriler eksik -Bazı veriler eksik -Grafik tablo ve çizimler zayıfça sunulmuş, eksik kısımlar var -Bütün veriler mevcut -Birkaç yanlış etiketleme veya eksik etiketler -Bazı verilerin sunumu açık değil -Verilerin çoğu güvenilir -Grafik tablo ve çizimler mevcut -Veriler uygun ve net bir şekilde Düzenlenmiş -Veriler güvenilir Analiz (sonuçların Tartışılması) -Analiz yok -Veriler üzerinde düşünülmemiş -Verilerle ilgili bilgi yok -Sorular doğru olarak yanıtlanmamış -Birkaç kelimelik veya bölük börçük cevaplar var -Analiz çok az, düşünce ürünü-verilerle çok az ilişkilendirilmiş -Soruların çoğu doğru olarak yanıtlanmış --Analizler biraz düşünce ürünü, verilerle ilişkisi az -Soru tam ve kusursuz cevaplanmış ve tam cümleler şeklinde -Analiz düşünce ürünü ve verilerle doğrudan alakalı Sonuç -Sonuç yok veya hipotezle ilgili değil -Öğrenci, verileri hiç kullanmamış -Hipotez veya amaçla çok az alakalı -Verilerle çok az ilişkilendirilmiş -Amaç veya hipotezle biraz ilgili -Öğrenci verileri bir dereceye kadar kullanıyor ve onlara başvuruyor -Tamamen hipotez veya amaçla ilişkilendirilmiş -Veriler sonucun desteklenmesi için kullanılmış

Laboratuar Raporu Rubriği 2 Deney Değerlendirme Rubriği Laboratuar Raporu Rubriği 2 1 2 3 4 5 Düzeneğin Kurulması ve Aletlere Gösterilen Dikkat -Düzeneğin kuruluşu yanlış , bir çok konuda yardım gerekiyor. -Gerekli araç gereçlerin çoğu çok geç hazırlanıyor. -Birkaç ufak düzeltme gerekmekle birlikte düzenek hazırlanması genellikle çalışabilir durumda. -Bazı gerekli malzemelerin uzun süre aranması gerekiyor. -Düzeneğim kurulması düzeltme gereken 1-2 ufak detay dışında genellikle doğru. -Bütün gerekli araç gereç el altında. -Bütün araç gereç doğru yerleştirilmiş. -Bütün gerekli malzeme el altında. -Bütün malzeme doğru yerine yerleştirilmiş. -Çok düzgün ve düzenli. İşlem Basa- maklarını Gerçekleş- tirme -Deneyin işlem basamakları hakkında gerekli bilgiye sahip değil. -En basit prosedürleri uygulamada bile öğretmenin yardımına ihtiyaç duyuyor. -Deneyin işlem basamakla- rını genel olarak biliyor. -Bazı işlem basamakla- rında öğretmen yardımına -İşlem basamalarını iyi biliyor. -Problem olduğunda arkadaşlarından yardım istiyor. -Bir basamağı uygulamadan bir sonraki basamağa geçmiyor. -İşlem basamaklarını oldukça iyi biliyor. uygularken karşılaşılan problemleri çözmek için arkadaşlarıyla tartışıyor. -Her basamağı dikkatlice yerine getiriyor. -İşlem basamakları hakkında oldukça bilgili. -Diğer öğrencilere işlem basamaklarını uygulamaya yardımcı oluyor. -Bir sonraki basamağa geçmeden önce her bir basamağı titizlikle ve dikkatle uyguluyor. Veri Toplama -Ölçümler yam değil doğru değil ve hassas -Gözlemler eksik veya belirtilmemiş. -Sembol birim ve anlamlı rakamlar ihtiva edilmemiş. -Ölçümlerin bir kısmı doğru değil ve oldukça hassasiyetsiz. -Gözlemler tam değil, eksik ve kafa karıştırıcı bir şekilde kaydedilmiş. -Sembol ve birim kullanımında 3 veya daha fazla küçük hata; anlamlı rakamlarda 2 önemli hata. -Ölçümler çoğunlukla doğru. -Gözlemler genellikle doğru. -İş organize edilmiş. -Sembol, birim ve anlamlı rakamların kullanılmasında 2 veya 3 ufak hata var. -Makul hassasiyetle doğru ölçünler alınmış. -Gözlemler eksiksiz. -Yapılan iş genellikle düzenli ve organize. anlamlı rakamlar kullnılmış. -Ölçümler doğru ve hassas. -Gözlemler kusursuz ve veri toplamadaki hataların nereden gelebileceği biliniyor. -Yapılan iş titiz düzgün ve düzenli. -Uygun sembol,birimve anlamlı rakamlar kullanılmış.

Laboratuar Raporu Rubriği 3 Güvenlik -Uygun güvenlik önlemleri daima eksik. -Genellikle deney esnasında hatırlatılması gerekiyor. -Uygun güvelik önlemleri genellikle eksik. -Deney esnasında birden çok defa hatırlatılması tedbirleri genellikle alınıyor. -Lab sırasında bir kez hatırlatılması gerekebiliyor. tedbirleri daima -Güvenli deney pratikleri genellikle bağımsız olarak kullanılıyor. önlemleri daima -Güvenliği sağlamak için daima bir sonraki basamak göz önüne alınarak hareket ediliyor. -Deneyi güvenli tamamlamak için diğer öğrencilere sık sık yardımcı olunuyor. Temizlik -Uygun temizleme yöntemlerini çok seyrek kullanıyor. -Sıklıkla temizliği bitirmekte yardıma ihtiyaç duyuyor. -3 veya daha çok madde deney masasında temizlenmeden kalıyor. -Birden çok kez uygun prosedürleri kullanmasının hatırlatılması gerekiyor. -Bir veya iki şey deney masasında temizlenmeden bırakılıyor. işlemleri genellikle -İşlemleri bitirmede bazen yardıma -Deney masası genellikle temiz -Sürekli olarak uygun temizleme prosedürleri -Deney masası genellikle temiz ve düzenli -Daima uygun temizlik -Sıklıkla diğer öğrencilere işleri uygun şekilde tamamlamaları için yardım ediliyor. -Deney masası daima