FİZİKOKİMYA LABORATUVARLARINDA V DİAGRAMI UYGULAMALARI RUHAN BENLİKAYA BALIKESİR ÜNİVERİSTESİ OFMA KİMYA EĞİTİMİ A.B.D ruhan@balikesir.edu.tr

ÖĞRENME VE ÖĞRENME KURAMLARI Pek çok araştırmacı tarafından öğrenmenin farklı tanımları yapılmıştır. Fakat en çok kabul edileni: “Öğrenme, bireyin olgunlaşma düzeyine göre, çevresiyle etkileşimi sonucu davranışlarında oluşan kalıcı değişmeler”dir (Büyükkaragöz, 1996). Öğrenmenin hangi koşullar altında oluşup oluşmayacağını öğrenme kuramları açıklamaktadır (Fidan, 1996). Öğrenme kuramlarını davranışçı, duyuşsal, bilişsel ve nörofizyolojik olmak üzere 4 başlık altında toplayabiliriz (Özden, 2001).  

BİLİŞSEL KURAM VE OLUŞTURMACILIK Bilişsel kuram, günümüz eğitimcileri tarafından geniş bir şekilde kabul görmektedir Bilişsel kurama göre öğrenme, zihinsel bir süreçtir ve zihne ulaşan bilgilerin yeniden yapılanması ve anlam kazanması ile gerçekleşir (Turgut ve diğerleri, 1996 ). Oluşturmacılık (Constructivism): Bu kurama göre bizler, yaşadığımız dünyadaki anlayışımızı deneyimlerimiz üzerinde düşünerek oluştururuz. Her birimiz yaşadıklarına anlam vermek için, kendi kurallarımızı ve zihinsel modellerimizi oluştururuz. Öğrenme, yaşadıklarına anlam vermek için, bizim zihinsel modellerimizi düzelttiğimiz süreçtir (http:Funderstanding).

OLUŞTURMACILIK VE LABORATUVAR ÇALIŞMALARI Fen bilimlerinde öğrencilerin bilgilerini yeniden yapılandırmalarında ve kendi bilgilerini oluşturmalarında laboratuvar çalışmaları önemli yer tutar.

Laboratuvar çalışmalarını değerlendiren çalışmalardan örnekler Johnstone ve Whom (1982), öğrencilerin laboratuvarda ne yaptıklarını çok az düşünerek ya da hiç düşünmeksizin olabildiğince çabuk bitirebilmek için hızlı bir şekilde çalıştıklarını, bazılarının son ana kadar oturup bir reaksiyonun ne olduğunu ve ne öğrenmesi gerektiğini anlamaksızın oturup seyrettiğini belirtmektedir Leonard (1989), öğrencilerin laboratuvar çalışmalarında, deneyleri yemek kitabındaki tariflri uygular gibi uyguladıklarını ve laboratuvada geçirdikleri zamanın çoğunu öğretmenin aktardığı bilgileri dinlemekle geçirdiklerini ifade etmiştir

Nakhleh (1994), laboratuvarların sadece öğrencilerin el becerilerini geliştirdikleri bir yer olmaktan öteye gitmediğini belirtmektedir Tamir (1977), öğrencilerin laboratuvarda gözledikleri olgularla, derste kazanılan kimyasal kavramların anlayışını birleştirmede zorluk çektiklerini belirtmektedir.

Friedler ve Tamir laboratuvar çalışmalarında var olan 4 zorluktan bahsetmektedir: 1-Deneyin altında yatan temel kavramları bilme yetersizliği 2- Teorik bilgilerle gözlemlerini ilişkilendirme yetersizliği 3- Gözlemleri düzenleme yetersizliği 4- Öğrencilerin bilgilerindeki boşluklar ve zayıf bağlantılar

Yapılan araştırmalar, laboratuvarda öğrencilerin bilgilerini yapılandırabilecekleri ortamların oluşturulamadığını ve laboratuvar çalışmalarının amaçlarına ulaşmadığını göstermektedir. O halde laboratuvar ortamını öğrenme için daha verimli bir hale getirme çalışmaları yapılmalıdır. Laboratuvar çalışmalarında bu amaçla metakognitif (metacognitive) stratejilerden yararlanılabilir.

Metakognitif stratejiler Metakognitif stratejiler, metalearning (nasıl anlamlı öğrenebilirim?) ve metaknowledge (bilginin elde edilişi nasıldır?) içerir (Novak, 1998). Bu stratejiler, öğrencinin bilişsel yapısını daha güçlü organize etmesine izin verir (Passmore, 1998). Metakognitif stratejileri kullanan öğrencilerin anlamlı bir şekilde öğrendikleri görülür. Çünkü onlar bu stratejilerle çalışırken, bilginin kavramsal, hiyerarşik ve ilişkisel doğasını incelerler(Passmore, 1998). Vee diagramı ve kavram haritaları bu stratejilerde kullanılabilecek araçlardır(Passmore, 1998).

LABORATUVAR RAPORU OLARAK V-DİAGRAMI Roehring ve arkadaşları (2001) yıllarca öğrencilerin amaç, başlık, deneyde izlenen adımlar, toplanan veri ve sonuçları içeren raporlar hazırladıklarını, fakat bu raporların öğrencilerin kavramsal bilgilerini arttırmada ve fenin doğasını anlamada yetersiz olduğunu belirterek, geleneksel laboratuvar raporuna alternatif olarak Vee haritasının kullanılmasını önermişlerdir.

VEE DİAGRAMI V-diagramı, bilgiyi oluşturmaya, inşa etmeye yarayanbir plan, projedir.İilk olarak fen derslerinde laboratuvar çalışmalarının amacının ve yapısının öğrenci ve öğretmenler tarafından daha kolay anlaşılması için 1977 yılında Gowin tarafından geliştirilmiştir (Novak, Gowin, 1984). Gowin öğrencilerin bilginin yapısını ve insanların bilgi üretim şeklini anlamalarına yardımcı olacak bir metod bulmak için 20 yıl araştırma yaptı. Bu araştırma sırasında Gowin, V-diagramlarını bulmak için 5 soruluk bir yöntem kullandı . (Novak, Gowin, 1984).

5 ALTIN SORU 1- Meselenin özünü anlatan soru nedir? 2- Anahtar, ana, en önemli, kilit kuramlar nelerdir? 3- Hangi araştırma metotları kullanılmıştır? 4- En önemli bilgi iddiaları nelerdir? 5- Değer iddiaları nelerdir? (Novak, Gowin, 1984)

V-DİAGRAMININ TÜRLERİ

V-DİAGRAMININ TÜRLERİ

V-DİAGRAMININ TÜRLERİ

V-DİAGRAMININ TÜRLERİ

V-DİAGRAMININ TÜRLERİ

V-DİAGRAMININ TEMELİNDE NE VAR? V-diagramları farklı başlıkta bileşenler içerse de, bu bileşenler birbiriyle bağlantılı olup bilginin nasıl üretildiğini ortaya koyar. Laboratuvar deneyimleri sırasında öğrencilerin düşünmesine ve öğrenmesine rehberlik eder. Öğrenciler, dersteki teorik bilgilerle (kavramsal kısımla), yaptıkları deneyler (yöntemsel kısım) arasında ilişki kurarak, deney sonucunda ulaşılması istenen bilgiyi kendileri oluştururlar.

V-diagramı ve kimya laboratuvarları V-diagramları ilk olarak 1978’de lise öğrencilerinin öğrenmeyi öğrenme bilimini kavramaları için kullanıldı ve o tarihten bu yana lise ve üniversite seviyesinde bir çok alanda öğrenmeye yardımcı olabilmesi için kullanılmaktadır (Novak, Gowin, 1984). Nakhleh (1994) üniversitedeki “Genel Kimya” laboratuvarlarında V-diagramlarından yararlanılması gerektiğini belirtmiştir. Bunun yanında laboratuvardaki çalışmaların öğrencinin bilgilerini oluşturmadaki etkisi düşünüldüğünde, V-diagramlarının diğer kimya laboratuvarlarında da kullanılması yararlı olacaktır.

ÇALIŞMADA KULLANILACAK V-DİAGRAMI

V-DİAGRAMININ HAZIRLANMASI ODAK SORUSU: Neyi bulmak istiyorum? KAVRAMSAL KISIM: Odak sorusu ile ilgili neler biliyorum? Hangi deneysel teknikler bu soruyla ilgili? ARAŞTIRMA ETKİNLİKLERİ: Soruma cevap bulmak için neler yapabilirim? KAYITLAR: Neler gözlemledim ve ölçtüm? VERİ DÖNÜŞÜMLERİ: Bütün veri ve gözlemlerimi listeledim mi? Verilerimi grafik formu içinde sunabilir miyim? BİLGİ İDDİALARI: Bulgularımı nasıl anlamlandırabilirim? Ne öğrendim?

Deneylerin V-diagramları Deney-1: Viskozitenin sıcaklıkla değişiminin incelenmesi Deney-2: Saf maddelerin yüzey gerilimi Deney-3: Çözeltilerin yüzey gerilimi Deney-4: Ara yüzey gerilimi

LABORATUVAR ÇALIŞMALARINDA V-DİAGRAMI KULLANMANIN YARARLARI  1- Laboratuvara hazırlıklı gelmek zorunda kalırlar. (Deney öncesi) 2-Deneyde hangi teorik bilgiye yanıt arayacaklarını düşünürler. (Deney öncesi ve deney sırası) 3-Sahip oldukları teorik bilgiyle laboratuvardaki gözlemleri arasında ilişki kurabilirler. (Deney sırası). 4-Önceden sahip oldukları bilgi ile yeni ulaştıkları bilgi arasında bir iletişim kurarlar. (Deney sonrası)

5-Bilginin nasıl üretildiğini anlarlar, bu yüzden psikolojik değeri vardır (Novak, Gowin). 6-Kendi öğrenmeleri için sorumluluk alırlar. 7-Bilimsel süreç becerilerini kazanabilirler. 8-V- diagramı oluşturmak için grupla çalıştıklarında iletişim becerileri artar (Roehring, Luft, ve Edwards, 2001). 9- Laboratuvar raporlarını bir standarda göre hazırlayabilirler (Nakiboğlu, Meriç ).  

Laboratuvar çalışmalarını değerlendirme V- diagramını laboratuvarda başka hangi amaçlarla kullanabiliriz? Ölçme-değerlendirme Laboratuvar çalışmalarını değerlendirme Ön bilgiyle ilişki kurulup kurulmadığını değerlendirme Yanlış kavramaların tespiti

KAYNAKLAR Roehring, G., R., Luft, J.A. ve Edwards M. “Versatile Vee Maps”, The Science Teacher, 2001, 68 (1). Novak, J. D.; Gowin, B. D., Learning How to Learn, Cambridge University Press., 1984 Roth, W.M.; Bowen, M. “The Unfolding Vee”, Science Scope, 1993, 16 (5) http://www.educ.uvic.ca/faculty/mroth/445/MiddleVee.htm. Passmore, G.G. “Using Vee Diagrams to Facilitate Meaningful Learning and Misconception. Radiologic Science Education, 1998, 4(1). Novak, J.D., “The Theory Underlying Concepts Maps and How to Construct Them”, http://www.curtin,edu.au/conference7ascilite977papersFerry/Ferry.html Tamir, P. “How are laboratories used?” Journal of Research in Science Teaching, 1977, 14(4).

KAYNAKLAR Nakiboğlu, C.; Meriç, G. (1999). “Fen Bilgisi laboratuvarlarında V-diagramlarının kullanılması” XIII. Ulusal Kimya Kongresi. Novak, J. D., “Metacognitifve strategies to help students learning how to learn” Research Matters- to the Science Teacher, 1998, March, No.9802. Nakhleh, M.B. (1994). “Chemical education research in the laboratory environment: how can research uncover what students are learning?” Journal of Chemical Education, 1994, 71(3) Leonard, W.H., “Using inquiry laboratory strategies in college science courses” Research Matters to the Science Teachers, 1989, No.8904. Johnstone, A.H.; Wham, A.J.B. “The demands of practical work” education in chemistry, 1982.

KAYNAKLAR Turgut, M. ve diğerleri Kimya öğretimi, YÖK Dünya bankası. Özden, Y. Öğrenme ve Öğretme, Pegem Yay., 2001 Fizikokimya Deneyleri (Fizikokimya II-Laboratuvarı), E.Ü. Fen Fak. Kimya Bölümü İzmir, 2001 Fizikokimya Deneyleri (Fizikokimya I-Laboratuvarı), E.Ü. Fen Fak. Kimya Bölümü İzmir, 2001 Alkan, M., Tekin, G. ve Tanrısever, T. Fizikokimya Laboratuvarı, Balıkesir. Uyanık, G., Fizikokimya 3. Baskı, Karadeniz Tek. Ünv. 1992. Cebe, M., Fizikokimya Cilt:1 Bölüm V-IX, Uludağ Ünv., 1987.