FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETİMİ VE LAB. UYGULAMALARI Dr. Eda Demirhan C/Blok 4202; edemirhan@sakarya.edu.tr

Genel Bilgi 4+2 (T+U)/ 6 (AKTS) – 14 Hafta / %80 devam Pazartesi 9.00-10.00 [Laboratuar Çalışması] Fizik Lab. [C Blok Alt Kat] Kimya Lab. [C Blok Üst Kat] Biyololi Lab. [C Blok Üst Kat] Çarşamba 9.00-12.00 [Teorik] + [Gösteri Deneyleri]

Dönem Planı Fen Bilgisi Laboratuvarının Önemi, Karşılaşabileceğimiz Madde ve Malzemeler, Laboratuarda Güvenlik !!! Laboratuar yaklaşımları (Doğrulayıcı, tümevarım vs..) Fen’ de Deney…  (Deney türleri: Açık uçlu deneyler, kapalı uçlu deneyler, hipotez test etmeye yönelik deneyler, gösteri deneyleri, grup deneyleri, bireysel deneyler) Fen nedir? Önemi? Fen Eğitiminin Amaçları Nelerdir? Fen Programları ve Özellikleri /Temel Kavramlar Fen Eğitiminde Öğretim İlkeleri Fen Eğitiminde Kullanılan Öğretim Yöntemleri ve Yaklaşımları(anlatım, soru-cevap../ PDÖ, proje, sorgulayıcı) Fen Eğitiminde Bilimsel Süreç Becerileri Fen Eğitiminde Kavram Öğretimi Fen Eğitiminde Ölçe ve Değerlendirme – Alternatif Ölçme Değerlendirme

FEN Bilim Dalı Doğa Bilimi Bilimsel Yöntem

FEN ve TEKNOLOJİ ??? Doğayı ve doğa olaylarını sistemli bir şekilde inceleme, henüz gözlenmemiş olayları kestirme gayretleridir. Bilim, bilgi Canlı, cansız Fizik, kimya biyoloji bilimleri Hayatımızı kolaylaştıran her şey İnsanoğlunun gereklerine uygun yardımcı alet ve araçların yapılması ya da üretilmesi için gerekli bilgi ve yetenektir. AMAÇ FARKI: Fen: anlamak açıklamak; Teknoloji:istek ve ihtiyaçların karşılanması için doğal dünyada değişiklik yapmak

ÖĞRETİM ??? Belli bir amaca göre gereken bilgileri verme işi, tedris, tedrisat, talim Öğrenmeyi kolaylaştıracak etkinlikleri düzenleme, gereçleri sağlama ve kılavuzluk etme işi

Uluslararası Çalışmalar TIMSS, PISA, ROSE

YGS/ KPSS…

LABORATUAR ???

Ne zamandan beri fen eğitiminde laboratuar kullanılıyor? 1880’lerde lise kimya derslerinde kullanılmaya başlanmış.( Moyer, 1976 ) 19. yüzyılın ortalarından itibaren fen öğretiminin temel öğelerinden biri olarak kabul edilmiş. ( Blosser, 1983 ) 2. Dünya Savaşı sonrasında fen öğretiminde gözlem ve deney yaparak öğrenmenin önemi fark edilmiş. (Haurd, 1961). Yaparak yaşayarak öğrenme anlayışına dayalı yeni fen programları uygulanmaya başlamıştır.

Laboratuvarsız Fen Öğretimi boyasız ve tuvalsiz resim yapmayı öğrenme kullanma kılavuzunu okuyarak bisiklet sürmeyi öğrenme

Deney İlmi bir gerçeği ispat etmek için yapılan işi tecrübe etmektir. Bir başka ifadeyle deney insanların yaşam boyunca elde ettiği uygulamalardır. Bir problemin çözümlenmesinde büyük önem taşır.

Fen Öğretiminde Laboratuvarın Önemi (Deneyle öğretimin önemi ve amacı) Öğrencilere doğa olaylarıyla karşı karşıya getirerek ilk elden deneyim kazandırma Soyut kavramları somutlaştırma Bilimsel süreç becerilerini kazandırma Öğrencilerin fen bilimlerine ve deneye karşı olumlu tutumlar geliştirmesini sağlama

Deney Türleri 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 Konunun işlenmesi sürecinde Konu sonrasında yapılan deneyler

LABORATUVAR ÖĞRENCİLERİN BİLİMSEL SÜREÇ BECERİLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ İÇİN BİR ORTAM HER YER ASLINDA BİR LABORATUVAR!!!

Bilimsel Süreç Becerileri Nedir? Bilgi edinmek ve bilgisi düzenli hale getirmenin bir yolu.. Fen bilimlerinde, öğrenmeyi kolaylaştıran, araştırma yol ve yöntemlerini kazandıran, öğrencilerin aktif olmasını sağlayan, kendi öğrenmelerinde sorumluluk alma duygusunu geliştiren, öğrenmenin kalıcılığını artıran temelbecerilerdir ( Çepni, Ayas, Johnson ve Turgut, 1997). Yalnız okul değil günlük yaşamda da… Adım adım izlenmesi gereken basamaklar değil düşünce biçimi haline gelmeli.. Karşılaşılan problemlere kısa sürede uygun bir yöntem ile çözüme kavuşturmak

Yalnızca bilimle uğraşan insanlara özgü değil… Belki öğrencilerin çoğu bir bilim insanı olmayacaklar fakat herkes öncelikle bir birey olarak gözlem yapabilmeleri, soru sorabilmeleri, verileri analiz edebilmeleri, kendisi ve çevresi ile ilgili sorunları anlayarak çözebilmeleri gerekmektedir.

MEB 2004 Fen ve teknoloji programı günümüzde bili birikimini öğrencilere aktarmayı değil; araştıran, sorgulayan, inceleyen, günlük hayatıyla fen konuları arasında bağlantı kurabilen, hayatın her alanında karşılaştığı problemleri çözmede bilimsel metodu kullanabilen, dünyaya bir bilim adamının bakış açısıyla bakabilen bireyler yetiştirmeyi amaçlamıştır. Programda öğrencilere bilimsel araştırmanın yol ve yöntemlerini öğretmek amacıyla bilimsel süreç becerileri olarak adlandırılan becerileri kazandırmak esas alınmıştır.

MEB 2013 (Program amaç..) Doğanın keşfedilmesi ve insan-çevre arasındaki ilişkinin anlaşılması sürecinde, bilimsel süreç becerilerini ve bilimsel araştırma yaklaşımını benimseyip karşılaşılan sorunlara çözüm üretmek..

Bilimsel Süreç Becerileri Neden Önemlidir? 1) BİLGİ PATLAMASI 2) PROBLEM ÇÖZME 3) ZİHİNSEL GELİŞİME KATKI 4) ÖĞRENMENİN KALICILIĞI

Bilgi Patlaması Öğrencilere her bilgiyi yüklemek mümkün değildir. Bilginin yanısıra bilginin elde ediliş yöntemleri de öğrencilere kazandırılmalıdır. Bilimsel bilgiler değişebilir. Bilimde süreklilik ilkesi vardır. Bilimsel bilgilerin bilinen gerçeklerle doğru olduğu ve zamanla değişebileceği fikri öğrencilere aşılanmalıdır.

Problem Çözme Bilimsel süreç becerileri öğrencilerin; Problem çözmelerine, Eleştirel düşünmelerine Makul sorular sorup cevaplar aramalarına Günlük hayatta karşılaştıkları problemleri çözmelerine yardımcı olur (Germann, 1994:749).

Zihinsel Gelişime Katkı Bilimsel süreç becerilerinin kazanılması ile öğrencilerin formal işlem basamağına (Piaget’in Zihinsel Gelişim Kuramındaki son basamak) ulaşması arasında yüksek bir korelasyon bulunmuştur. Padilla, Okey ve Dillashaw tarafından yapılan bir araştırma bazı bilimsel süreç becerileriyle (değişkenleri değiştirmek, verileri yorumlamak, hipotez kurmak ve deney yapmak) soyut (formal) işlem becerileri arasında yüksek bir ilişki bulunmuştur. (r=0,73) Bu sonuç gösteriyor ki iki beceri seti arasında güçlü ortak yanlar vardır. (Padilla: Okey, 1984:277)

Öğrenmenin Kalıcılığı öğrencilerin bilimsel süreç becerilerini kullanması onların öğrendiklerini daha kolay hatırlamalarını sağlar. Yaparak yaşayarak öğrenme en iyi öğrenmedir. Yaparak öğrenmede öğrenci hemen hemen tüm duyularını kullanır ve bu sayede öğrenme daha etkili, kolay ve kalıcı olur.

Bilimsel Süreçler Temel Süreçler Nedensel Süreçler Deneysel süreçler 1. Gözlem yapma 2. Sınıflama 3. Sayı ve uzay ilişkileri 4. Ölçme 5. Verileri kaydetme Önceden kestirme Verileri yorumlama Değişkenleri belirleme Sonuç Çıkarma Hipotez kurma ve yoklama Değişkenleri değiştirme ve kontrol etme Verileri kullanma ve model oluşturma Deney yapma Karar verme

1. Gözlem yapma Nesne ve olaylar ile ilgili bilgi ya da veri toplamak için duyu organlarını kullanmak… Öğretmenlerin, öğrencilerine bütün duyularını (görme, işitme, koklama, tatma, dokunma) kullanarak etkileşime girecekleri zengin öğrenme-öğretme ortamlarını sağlamaları gereklidir. Örneğin: Toz ve kesme şeker benzerlik-farklılık

2. Sınıflama Nesne ya da olayları bir düzene koyma, şemaya göre gruplama… Örneğin: Renk, şekil gruplama

3.Ölçme Nesneyi standart olan ya da olmayan keyfi birimlerle karşılaştırma… Örneğin; Öğretmen çocuklara araba vererek kaldırımda yarıştırmalarını ister. Bu etkinlikte çocuklar kaldırım taşlarını birim olarak kabul ederek hangi arabanın en uzağa gittiğini belirleyebilir.

4. Verileri kaydetme (İletişim Kurma) Sözlü ya da yazı yazma yoluyla bilginin sunulması

5. Sayı ve uzay ilişkileri Yönleri, mekansal düzenlemeleri, hareket, hız, simetri ve değişim oranını tanımlama ve ayırt etme yeteneğini içerir. İki boyutlu bir şekli nasıl üç boyutlu şekle dönüştürebilirsiniz? Bir cismin gölgesinin akşam vakti ve sabah vakti nasıl göründüğünün çizilmesi…

Nedensel süreçler Önceden kestirme Verileri yorumlama Değişkenleri belirleme Sonuç Çıkarma

1.Önceden kestirme Deney yapmadan önce incelenecek konu hakkında bir sonuca varmaktır.

2.Verileri yorumlama Toplanarak gruplanmış veya tablolanmış veriler hakkında görüş belirtilmesidir. Verilerin yorumlanmasında ilk olarak, ulaşılmak istenilen bilgilere karar verilmelidir. Karar alma süreci ise temel anlamda araştırmada kurulan hipotezlere bağlıdır. Hipotezler doğrultusunda toplanan verilerin bilgisayar ve hesap makinesi gibi araçlarla görsel formlara (grafik, tablo) dönüştürülmesi verileri yorumlamayı kolaylaştırır

3. Değişkenleri Belirleme Değişken, nesne veya olayların değişebilir özellikleridir. Bağımsız Değişken: Bağımlı değişken üzerinde etki etmesi beklenen ve araştırmacının isteğine göre değiştirilebilen değişken türüdür. Bağımlı Değişken: Bağımsız değişken veya değişkenlerin etkilediği değişkendir. Kontrol Değişkeni: Bağımlı değişken üzerine etki etmesi istenmeyen araştırma sürecinde değişimi engellenerek sabit tutulan değişkendir

4. Sonuç Çıkarma Bir olay veya durum hakkında bir sonuca varmaktır. Yargıya varma…

Deneysel süreçler Hipotez kurma ve yoklama Değişkenleri değiştirme ve kontrol etme Verileri kullanma ve model oluşturma Deney yapma Karar verme

1. Hipotez kurma ve yoklama Hipotez kısaca doğruluğu bir araştırma ya da deney ile test edilmeye çalışılan öngörülere, denencelere denir. Hipotezler, araştırma sürecinde elde edilen verilerin yorumlanmasında ihtiyaç duyulan ilave verilerin neler olduğu hakkında ve hangi veriler üzerine odaklanılması gerektiği konusunda bilim adamlarına rehberlik ederler

2.Değişkenleri değiştirme ve kontrol etme bir olay veya durum üzerine etki eden faktörlerden birini değiştirip diğerlerini sabit tutarak sonuçlar üzerine ne tür etkide bulunduğunu tespit etmektir.

3.Verileri kullanma ve model oluşturma verileri kullanarak elde edilen fikirlerden matematiksel ifadelere ve tasarımlara varmadır.

4. Deney yapma bağımsız değişkenleri kontrol ederek, bağımlı değişkenler üzerine etkilerini inceleme yoluyla hipotezleri yoklamadır

Örnek Bir araştırıcı değişik miktarda suni gübre kullanılışının bir bitkinin büyümesine etkisini ölçmek isterse Bağımsız değişken: ? Bağımlı değişken: ? Suni gübre miktarı Bitkinin yüksekliğinin veya kütlesi Kullanılan suni gübre tipi, bitkinin ne kadar zaman güneş altında kaldığı, bitkinin içinde yetiştirildiği kabın büyüklüğü eğer kontrol edilmezlerse bağımlı değişkene etki eden diğer faktörleri gösterirler

5. Karar verme bilimsel süreç becerilerini kullanarak bir hükme veya yargıya varmaktır.