Sınıf Öğretmenliği ve Fen Bilgisi 3. Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel

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.