doc“Aile Benzerliği Yaklaşımı”: Fen Eğitiminde Bilimin
download 
Şikayet Transkript
“Aile Benzerliği Yaklaşımı”: Fen Eğitiminde Bilimin
Kaya, E. & Erduran, S., (2016). Yeniden Kavramsallaştırılmış “Aile Benzerliği Yaklaşımı” ... 77 Part B: Türk Fen Eğitimi Dergisi Haziran 2016, Cilt 13, Sayı 2, 77-90 http://www.turkfen.com ISSN:1304-6020 doi: 10.12973/tused.10180a Yeniden Kavramsallaştırılmış “Aile Benzerliği Yaklaşımı”: Fen Eğitiminde Bilimin Doğasına Bütünsel Bir Bakış Açısı Ebru KAYA1 1 2 , Sibel ERDURAN2 Doç.Dr., Boğaziçi Üniversitesi, Eğitim Fakültesi, İstanbul-TÜRKİYE Prof. Dr., Limerick Üniversitesi, Limerick-İRLANDA; Ulusal Tayvan Normal Üniversitesi, Taipei-TAYVAN ÖZET Fen eğitimi alanındaki önemli bir araştırma alanı olan “Bilimin Doğası” ile ilgili yapılan birçok çalışma vardır. Bu alanda Bilimin Doğası’nın yeniden kavramsallaştırılması üzerine yazılan bir kitapta (Erduran ve Dagher, 2014a), bilimi anlamlandırmak için bilimin çeşitli yönlerinin bir araya getirilebileceği tartışılmıştır. Teorik olan bu makalede, yeniden kavramsallaştırılmış bilimin doğası Aile Benzerliği Yaklaşımı (ABY) çerçevesinde vurgulanarak ABY’nin fen eğitimine uygulanması tartışılmıştır. ABY kategorilerinden bilimsel pratikler ve bilimsel bilgi kategorileri ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Bunun yanı sıra, Fen Bilimleri (2013a) ve Ortaöğretim Kimya (2013b) öğretim programları ABY kategorileri açısından analiz edilmiştir. Analiz sonuçları her bir programda bulunan ABY kategorileri (örneğin bilimin amaçları ve değerleri, bilimsel metotlar) ile ilgili örnekler verilerek sunulmuştur. Bilimin sosyal boyutu öğretim programlarında yeterince vurgulanmamaktadır. Sonuç olarak, öğrenciler okullarda, bilimin ne olduğu ile ilgili kısmi ve yetersiz bir bilgiye sahip olurlar. ABY kategorilerinin kullanımı, öğretim programlarında bilimin doğasına ilişkin eksikliklerin belirlenmesi açısından önemlidir. Fen öğretim programlarına ABY’nin dahil edilmesi ve de fen derslerinde bu kategorilerin öğretilmesi, öğrencilerin bilimi anlamlı bir şekilde öğrenmelerini ve bilime daha geniş bir perspektiften bakarak motive olmalarını sağlayacaktır. Anahtar Kelimeler: Aile Benzerliği Yaklaşımı; Bilimin Doğası; Bilimsel Pratikler; Fen Öğretim Programı. Reconceptualized “Family Resemblance Approach”: A Holistic Perspective on Nature of Science in Science Education ABSTRACT There is substantial research on nature of science (NOS) in science education. A recent book (Erduran and Dagher, 2014a) has advocated for a holistic approach to the NOS. In this theoretical paper, we discuss the Family Resemblance Approach (FRA) to NOS based on a reconceptualised account of NOS and explore the implications for science education. We consider the FRA categories of scientific practices and scientific knowledge. Furthermore,present an investigation based on the analysis of Turkish science curricula (MEB, 2013a,b). The analysis presents results based on the distribution of FRA categories (e.g. scientific aims and values, scientific methods) in the curricula. One of the observations is that the social context of science is underemphasized. A potential consequence of such lack of emphasis is that students would have partial or limited knowledge. The use of FRA categories is important to highlight the deficiencies in curriculum context. Inclusion of FRA in science curricula and teaching of FRA categories in science classes will contribute to students’ meaningful learning of science and their motivation given a broader perspective of science. Keywords: Family Resemblance Approach; Nature of Science; Scientific Practices; Science Curriculum. Sorumlu Yazar e-mail: [email protected] Part B: Türk Fen Eğitimi Dergisi. 13(2), 77-90 78 GİRİŞ Bütünsel Bir Sistem Olarak Bilim: Bilimin Doğasında Aile Benzerliği Yaklaşımı Fen eğitimi alanındaki önemli bir araştırma alanı olan “Bilimin Doğası” ile ilgili yapılan birçok çalışma vardır. Bu çalışmalar öğrencilerin, öğretmen adaylarının ya da öğretmenlerin bilimin doğasını anlamalarının (Abd-El-Khalick, 2012; Allchin, 2011; Irzik ve Nola, 2014; Lederman, Abd-El-Khalick, Bell, ve Schwartz, 2002) yanı sıra bilimin doğasının öğretim programlarındaki yeri ve içeriğinin ne olduğuna (Kaya ve Erduran, basımda; Kaya ve Erduran, 2015a,b; Leden, Hansson, Redfors, ve Ideland, 2015) odaklanmıştır. Yapılan birçok araştırma bilimin doğasına gerek fen derslerinde gerekse öğretim programlarında yeterince yer verilmediğini göstermektedir. Öğrenciler okullarda bilim ile ilgili ne öğreniyorlar? Öğrencilere bilimin ne ile ilgili olduğunu sorsanız ne söylerlerdi acaba? Örneğin, öğrenciler bilimin karmaşık bir uğraş olduğunu biliyorlar mı? Bilimin doğal ve fiziksel dünya hakkında güvenilir bilgiler elde etme gibi belirli amaçları olduğunu anlıyorlar mı? Bilimin deney, gözlem ve sınıflandırma gibi belirli pratikler aracılığıyla bu bilgileri nasıl elde etmeye çalıştığının değerini biliyorlar mı? Bu gibi sorular bilim eğitimi araştırmacıları tarafından tartışılmaktadır. Bilim, verilerden elde edilen sonuçları anlamlandırmak için farklı yaklaşımlarla elde edilen kanıtların bütünleştirildiği çeşitli yöntemleri kullanır. Öğrenciler bazen bazı değişimlerin belli bir değişken üzerindeki etkisini görmek için değişkenlerde manipülasyonlar yapıldığını (örneğin sıcaklığın basınca etkisi) fakat bazen de olayları yorumlamak için değişkenlerde herhangi bir manipülasyon yapılmadığını, dahası sadece verilerden bir çıkarım yapıldığını (örneğin yıldızların davranışları) anlıyorlar mı? Bilimin bilgi ve düşünce üreten sosyal-kurumsal bir sistem olduğunu fark ediyorlar mı? Öğrenciler bilim kültürünün geliştiği araştırma kurumları ve üniversiteler gibi profesyonel kurumların var olduğunun farkındalar mı? Bilim insanlarının işlerinin nasıl organize edildiği ile ilgili (örneğin takım lideri, doktora sonrası araştırmacı ve araştırma görevlisi) güç yapılarının olduğunu biliyorlar mı? Bilim insanları buldukları araştırma sonuçlarını meslektaşları gözden geçirdikten sonra yayınlarlar. Bu süreçte meslektaşları bu araştırma sonuçlarını değerlendirirken bilim insanlarının iddialarının kanıtlarla desteklenip desteklenmediğine bakarlar. Bilim insanları verilerle ve verilerin yorumlanmasıyla uğraşırken dürüstlük ve doğruluk gibi belirli sosyal değerlere tutunmalıdır. Peki öğrenciler araştırmalarda ne yapıldığını ve araştırmaların nerede yapıldığını şekillendiren finansal ve politik sistemlerin olduğunu ifade etmede tecrübeli midir? Ya da maddi destek akışının araştırmalarda neyin gerçekleştirilip gerçekleştirilmediğini belirleyebildiğini biliyorlar mı? Eğitimciler olarak, öğrencilere bilim hakkında uyumlu ve bütünsel bir hikâye sunmak için yapılması gerekenleri yeterince yapıyor muyuz? Bazı bileşenleri diğerlerine göre daha çok vurguluyor muyuz? Bilgi gibi bir bileşenin bilimin değerleri gibi bir diğer bileşene göre daha çok vurgulanmasına yönelik uygulamalar neler olabilir? Teorik olan bu makalede, okullarda uygulanan fen öğretim programlarında bilimin bileşenleri ile ilgili (örneğin bilimin kurumsal yönü) yeterli vurgu olmadığı ve bilimin bazı bileşenleri arasında (örneğin bilimsel bilgi türleri olan modeller, teoriler ve yasalar) koordinasyon ve uyum eksikliği olduğu tartışılmaktadır. Okullardaki fen dersleri öğrencilere genellikle bilimsel bilginin herhangi bir sosyal içerik olmaksızın vurgulandığı bir görüş sunar. Sonuç olarak, öğrenciler okullarda, bilimin ne olduğu ile ilgili kısmi ve yetersiz bir bilgiye Kaya, E. & Erduran, S., (2016). Yeniden Kavramsallaştırılmış “Aile Benzerliği Yaklaşımı” ... 79 sahip olurlar. Fen eğitiminde bilimin doğası Türkiye’de de son yıllarda araştırılan önemli bir alandır (Aksöz, Kaya, Erduran, Akgün, ve Taş, 2016; Aslan ve Taşar, 2013; Bilican, ÖzdemYılmaz, ve Öztekin, 2014; Çakıroğlu, Doğan, Bilican, Çavuş, ve Arslan, 2009). Bu araştırmaların çoğu “Ortak Görüş” çerçevesinde gerçekleştirilmiştir. Son zamanlarda, fen eğitiminde bilimin doğasının yeniden kavramsallaştırılması üzerine yazılan bir kitapta (Erduran ve Dagher, 2014a), “Ortak Görüş”’sorgulanmış, bu görüşün eksik yönleri tartışılarak yeni bir yaklaşım sunulmuştur. Bu kitapta, bilimin doğasının okullarda bütünsel bir temelde nasıl temsil edilebileceği ve sunulacağını göstermek için bilim felsefesi ile ilgili çalışmalardan esinlenerek teorik bir alt yapı oluşturulmuştur. Bilimin çeşitli yönlerinin birbiriyle uyumlu bir şekilde işlenebildiği, bilimin uyumlu bir bütün içindeki hikâyesi Aile Benzerliği Yaklaşımı (ABY) Çarkı’nda (Şekil 1) sunulmaktadır. ABY Çarkı, bilimin tüm bileşenlerinin birbirini etkilediğini göstermektedir. Örneğin bilimin amaç ve değerleri hem profesyonel etkinliklerle hem de bilimin politik güç yapılarıyla ilişkilendirilmiştir. Tablo 1’de ABY Çarkı’ndaki bileşenlerin bilimsel bir içeriğe nasıl uygulanabileceği ile ilgili bir örnek verilmiştir. Bu örnek, DNA’nın keşfi konusuna Aile Benzerliği Yaklaşımı (ABY) kategorilerinin uygulanmasını içermektedir. Erduran ve Dagher, ABY Çarkı’nın İrlanda’daki öğretim programı ve değerlendirmelere nasıl rehberlik edeceğini göstermiştir (2014b). Sonrasında her bir bileşen “Bilimin Üretken Görüntüleri” olarak isimlendirilen görsel araçlarla detaylandırılmıştır. Bu makalede örnek olarak verilecek bu görüntüler hem kavramsal hem de pedagojik olarak üretkendir. Şekil 1. Bütünsel Bir Sistem Olarak Bilim: Aile Benzerliği Yaklaşımı (ABY) Çarkı (Erduran ve Dagher, 2014a, s. 28) Part B: Türk Fen Eğitimi Dergisi. 13(2), 77-90 80 Tablo 1. DNA’nın keşfi konusuna ABY kategorilerinin uygulanması (Erduran ve Dagher, 2014a, s. 30) ABY Kategorileri DNA Örneği Amaç ve Değerler DNA yapısındaki baz, şeker ve fosfat birimlerinin Watson ve Crick tarfından gerçekleştirilen modelleme öncesinde bilinmesine rağmen, DNA’nın doğru yapısı bilinmiyordu. Onların DNA’nın yapısını tespit etme arayışları yapının modelini üretmek için var olan datanın objektif ve doğru bir şekilde kullanımına dayalıydı. Bu yüzden uygulanan değerler objektiflik ve doğruluğu içeriyordu. Bilimsel Pratikler Watson ve Crick, Nature dergisinde 1953 yılında basılan makalelerinde DNA modelinin şeklini bir resimle temsilen gösterdiler. Bu yüzden oluşturdukları modelin şeklini sunmakla uğraşmış oldular. Ayrıca, gözlemlerini dayandırdıkları Franklin tarafından üretilen X-ray kırılma resmini de eklediler. Böylece bilimsel pratiklerden temsil etme ve gözlem kullanılmış oldu. Bilimsel Metotlar Watson ve Crick’in kullandığı metotlar Franklin’in X-ray kırılma verilerini kullandıkları için manipülatif olmayan gözleme dayalıydı. Bu yüzden, metot X-ray kristalografi ve gözlemler gibi belirli teknikleri içeriyordu. Bilimsel Bilgi Bilimin bu bölümünde sağlanan temel katkı ikili sarmal yapı yapı olarak DNA yapısının modelinin üretilmesidir. Bu model DNA ile ilgili bilimsel bilginin bir parçası olmuş ve kimya, moleküler biyoloji ve biyokimyayı içeren geniş kapsamlı bilim alanlarına katkı sağlamıştır. Sosyal ve Kurumsal Boyutlar Bu bölüm bilim insanları arasında var olan bazı cinsiyet ve güç ilişkilerini göstermektedir. Franklin’in cinsiyet ayrımcılığına maruz kaldığı ve Franklin’in çalıştığı King’s College London’da kurumsal cinsiyet ayrımcılığının olduğuna dair hem alanyazında hem de Crick tarafından yayılmış olan bir onay/itiraf vardır (Sayre, 2000/1975, p.97). DNA örneği aynı zamanda bilimin hem işbirlikli hem de rekabetçi bir girişim olduğunu göstermektedir.Franklin’in X-ray’leri olmadan, Watson ve Crick DNA’nın doğru yapısını keşfedemezdi. Bu bilimin işbirlikli yönüdür. Bununla birlikte araştırma ekipleri içerisinde ve arasında bir rekabet vardı. Bilimsel Bilginin ve Bilimsel Anlayışın Gelişmesi Teoriler, yasalar ve modeller bilimsel bilginin üretilmesinde birlikte çalışırlar. Atom ve gen gibi konuların öğretilmesi ve öğrenilmesi ile ilgili tartışmalar, bilimsel bilginin bütünsel olarak işlenecek şekilde planlanmasından fayda sağlayacaktır. Genellikle, okullardaki fen dersleri bilimsel bilginin farklı türlerini, bunları birbirleriyle uyumlu bir şekilde birleştirmeden sadece aralarındaki ilişkileri tartışarak sunarlar. Atomu örnek olarak alırsak; atomik teori, atomik model ve periyodik cetvel öğrencilere gösterilmesine rağmen, bilginin bu türlerinin ne olduğu ya da tüm bunların maddenin yapısını ve fonksiyonunu anlamaya yol göstermesi ile nasıl bağlantılı olduğu ile ilgili bir gösterge yoktur. Örneğin, atomik teori ile atomik model arasındaki ilişki nedir? Atomik modeli anlamamıza katkı sağlayacak yasa benzeri düzenlemeler var mıdır ve bunlar modeli model yapan şeyle nasıl ilişkilidir? Şekil 2, Kaya, E. & Erduran, S., (2016). Yeniden Kavramsallaştırılmış “Aile Benzerliği Yaklaşımı” ... 81 teoriler, yasalar ve modellerin (TYM) uyumlu ve birbiriyle ilişkili bir biçimde belirli bir sistem içinde nasıl çalışacağını göstermektedir. Şekil 2. Teoriler-Yasalar-Modeller, Bilimsel Bilginin ve Bilimsel Anlayışın Gelişmesi (Erduran ve Dagher, 2014a, s. 115) TYM hep birlikte bilimsel bilginin çeşitli türlerine bir uyum getirir, nasıl ilişkili olduklarını gösterir ve ayrıca TYM’in kanıt toplayıcılar olarak nasıl geliştiğini açıklar. Şekildeki her bir dikdörtgen, teoriler, yasalar ve modellerin birbiriyle uyumlu bir şekilde ilişkili olduğunu göstermektedir. (Erduran, 2014a). TYM, bilimsel anlamaya yol göstermek amacıyla kanıtlar biriktikçe gelişir. Bununla birlikte, TYM daha uzun süre gözlenen kanıtları açıklayamadığında bazı uç noktalar olabilir. Böylece yeni bir paradigmaya yol açan yeni bir bilgi türü setine ihtiyaç duyulur. Thomas Kuhn bu süreci “paradigma dönüşümü” (Kuhn, 1962/1970) diye adlandırmıştır. Yeni bir paradigma bilgi birikimi sürecinin başlayıp devam ettiği yeni bir düzlem olarak temsil edilebilir. Bilimsel Pratikler Bilimin bir diğer bileşeni “bilimsel pratiklerdir”. Bilimsel bilginin üretilebilmesi için epistemik, bilişsel ve sosyal pratikler kullanılır. Bilim insanları doğadaki soruları yanıtlarken, bilimsel bilgiyi üretmek için veriler toplar, bunları organize eder ve sınıflandırırlar. Bilimsel araştırma-sorgulama süreçlerinde sadece gözlem, tanımlama, deney yapma değil aynı zamanda politik, kültürel, ekonomik ve sosyal faktörler de önemli bir yere sahiptir. Okullardaki fen derslerinde gözlem, sınıflandırma ve deney yapma gibi epistemik pratikler vurgulanıyor olsa da, bunların bilimsel bilginin üretilmesinde ve geliştirilmesindeki rolü yeterince tartışılmamaktadır. Örneğin, sınıflandırma, gözlemleri organize etmek için kullanılan ancak bilimin herhangi bir epistemik, bilişsel ya da sosyal yönüne dikkat çekmeden yapılan bir aktivitedir. Verilen düğme ya da kalemleri sahip oldukları ortak özelliklere göre sınıflandırmak sadece bir aktivitedir. Ancak bilim insanlarının yaptıkları sınıflandırma ise gözlemleri sadece var olan ilişkilere dayanarak organize etmeyi değil aynı zamanda sonradan gelen gözlem ya da nesnelerin belirlenen kategorilerdeki yerini teorik çerçevede değerlendirerek tahmin etmeyi kapsamaktadır. Bilim insanları ayrıca bazı değişkenleri kontrol etmek suretiyle yaptıkları deneylerden sonuçlar elde ederler. Bu sonuçlar diğer bilim insanları tarafından belli kriterler 82 Part B: Türk Fen Eğitimi Dergisi. 13(2), 77-90 çerçevesinde değerlendirilir ve daha geniş kitlelere ulaşması için yayınlanır ve yaygınlaştırılır. Sonuç olarak, bilimsel pratikler belli amaçlar doğrultusunda veri toplamayı, kanıtlar ve modeller arasında argümantasyon gibi mantıksal olarak sonuca varılan süreçlerin kullanılması yoluyla bağlantı kurmayı içermektedir. Bilimin epistemik, bilişsel ve sosyal-kurumsal özelliklerini yansıtan bilimsel pratikler, birbirine bağlı bir şekilde kullanılarak bilimsel bilginin üretilmesine katkı sağlarlar. Erduran ve Dagher (2014a) bilimsel pratikleri bütünsel bir şekilde gösteren bir benzetme önermişlerdir. Şekil 3’de sunulan Benzen Halkası Benzetmesi, bilimsel pratiklerin her bir bileşenini ve bunların birbirleriyle olan bağlantısını göstermektedir. Şekilde de görüldüğü gibi, bilimsel pratikler benzen halkasına benzetilmiştir. Benzen halkası her bir köşesinde bir karbon atomu ve buna bağlı iki hidrojen atomu olan ve karbon atomları arasında toplamda üç adet ikili bağ olan altı köşeli halkalı bir organik bileşendir. Karbon atomlarına ait olan eşleşmemiş elektron çiftleri ve ikili bağları oluşturan elektronlar halka içinde yayılmıştır. Bilimin epistemik ve bilişsel yönlerinin her biri benzen halkasındaki her bir karbon atomu olarak temsil edilmektedir. Benzen halkasındaki yayılan bağlar ise bilimin tüm bu bileşenlerini yönlendiren sosyal ortamı (temsil etme, muhakeme yapma, söylem ve sosyal kabul) temsil etmektedir. Yani benzen halkası benzetmesi, bilimin epistemik, bilişsel ve sosyal bileşenlerinin bir arada çalıştığını gösterir. Şekil 3. Benzen Halkası Benzetmesi (Erduran ve Dagher, 2014a, s. 82) Okullarda fen öğretimi açısından düşünüldüğünde, Benzen Halkası Benzetmesi iki amaca hizmet etmektedir. Bu amaçlardan biri, bilimsel pratikleri temsil eden bütünsel bir yaklaşımı sunması, diğeri ise bilimsel pratiklerin öğrenilmesi ve öğretilmesi için pedagojik bir araç sağlamasıdır. Bilimsel bilginin üretilmesinde kullanılan bilimsel pratiklerin okullarda öğrencilere bütünsel bir şekilde öğretilmesi onların bilimin diğer bileşenlerini de anlamaları açısından önemlidir. Ayrıca, bununla ilgili içerik ve materyallerin fen öğretim programlarında yer almasının fen öğretmenleri için de uygulama açısından büyük kolaylık sağladığı yapılan bazı araştırmalarda (Sarıbaş ve Ceyhan, 2015) vurgulanmıştır. O halde, Şekil 1, Şekil 2 ve Şekil 3’deki gibi benzetmeler öğrencilerin bilimi ve bilimsel bilgiyi anlamalarına nasıl yardımcı olabilir? Öncelikle, bu benzetmeler bilimin ve bilimsel bilginin yapısında olduğu gibi genel bir bakış ya da kuş bakışı bir görünüm sağlayan araçlardır. Öğrencilerin bilimi anlamalarını sağlamak fen eğitiminde önemli ihtiyaçtır. İkincisi Kaya, E. & Erduran, S., (2016). Yeniden Kavramsallaştırılmış “Aile Benzerliği Yaklaşımı” ... 83 bu tür benzetmeler öğrencilere fikirlerin gelişimi, zamanla fikirlerin nasıl değiştiği ve fikirlerin bazen yeni fikirler için nasıl göz ardı edilebileceği ile ilgili algılar kazandırabilir. Böylece, öğrenciler bilimsel bilgi gelişiminin nasıl gerçekleştiğini anlamaya başlarlar. Şimdiye kadar sunulan fikirler dikkate alındığında, “Bu kadar çok şeyi sunabilmek için öğretim programında yeterli zaman ve boşluk yok” denebilir. Bu dikkate alınması gereken önemli bir noktadır. Belki de konu, öğretim programında var olan çok sayıda şeye yenilerini eklemek değil var olan içeriği yeniden düzenlemektir. Her derste olmasa bile en azından derslerin önemli bir kısmında bir dönem ya da bir yıl boyunca okullardaki fen derslerinde bilimin söz edilmeyen bazı yönlerini bir araya getirmeye çalışırsak, o zaman öğrenciler en azından zihinlerinde bilimle ilgili uyumlu bir hikâye geliştirmeye başlayacaklardır. Değindiğimiz görsel araçlar okullarda farklı sınıf düzeylerinde bilimsel bilginin ve pratiklerin çeşitli yönlerinin tartışılmasına yardımcı olması açısından üretken olabilirler. Özet olarak, bilime bütünsel bir yaklaşım öğrencilerin bilimin doğasını anlamalarına yardımcı olacaktır çünkü bu, okullardaki fen dersleri bilimin çoğunlukla parçalara ayrılmış yönlerini anlamlı ve birbiriyle ilişkili kılacaktır. Fen İçerikli Öğretim Programlarında Aile Benzerliği Yaklaşımı Öğrencilerin bilimi epistemik, bilişsel ve sosyal yönleriyle bütünsel bir şekilde öğrenmeleri ve anlamaları için Aile Benzerliği Yaklaşımı’nın fen derslerinin öğretim programlarına entegre edilmesi gerekmektedir. Şu anda Türkiye’de kullanılan bazı fen içerikli öğretim programlarında (örneğin MEB, 2013a, b) hangi ABY kategorilerine vurgu yapılıp yapılmadığını belirlemek; programı bu açıdan değerlendirmek ve eksikleri giderebilmek açısından önem taşımaktadır. Bu amaçla İlköğretim Fen Bilimleri öğretim programı ve Ortaöğretim Kimya öğretim programı ABY kategorileri açısından analiz edilmiştir. Bunun için öncelikle Erduran ve Dagher’in ABY kategorileri tanımlarına dayalı olarak bazı anahtar kelimeler belirlenmiştir. Örneğin Erduran ve Dagher (2014a) “sosyal kabul ve dağılım” kategorisini “Bilim insanlarının bilimsel bilgiyi gözden geçirdikleri, değerlendirdikleri ve geçerli hale getirdikleri sosyal mekanizmalar, örneğin dergilerin hakem değerlendirme süreçleri” şeklinde tanımladılar. Bu nedenle bu kategori için “akran değerlendirme”, ‘değerlendirme’, ‘işbirliği’ gibi anahtar kelimeler belirlendi ve öğretim programlarının analizinde kullanıldı. Bu analiz Erduran ve Dagher (2014a)’ın ABY kategorileri tanımları çerçevesinde yapıldığından analiz sonuçları spesifik olarak bu tanımlar dikkate alınarak gerçekleştirilmiştir. Yani, programda ‘ekonomik’ kelimesinin yer alması, Finansal Sistemler ABY kategorisinin vurgulandığı anlamına gelmemektedir. Finansal Sistemler, bilimin gerçekleşmesi için gerekli olan finansal boyuta karşılık gelmektedir. ABY’nin öğretim programı analizinde kullanımı hakkında detaylı bilgiye Kaya ve Erduran’ın (basımda) makalesinden ulaşılabilir. İlköğretim Fen Bilimleri Dersi (2013a) ve Ortaöğretim Kimya Dersi Öğretim Programlarının (2013b) analiz sonuçları ABY Çarkı’nın her bir katmanına ayrı ayrı değinecek şekilde sunulmuştur. Amaç ve Değerler, Bilimsel Metotlar, Bilimsel Pratikler ve Bilimsel Bilgi ile ilgili örnek ifadeler Tablo 2’de, Sosyal Kabul ve Dağılım, Bilimsel Değerler Sistemi, Sosyal Değerler ve Profesyonel Etkinlikler ile ilgili örnek ifadeler Tablo 3’de ve Sosyal Kurumlar ve Etkileşimler, Finansal Sistemler ve Politik Güç Yapıları ile ilgili örnek ifadeler ise Tablo 4’de verilmiştir. Öğretim programında herhangi bir örnek bulunamayan kategoriler için tabloda ‘?’ kullanılmıştır. Part B: Türk Fen Eğitimi Dergisi. 13(2), 77-90 84 Tablo 2. Öğretim Programlarından Amaç ve Değerler, Bilimsel Metotlar, Bilimsel Pratikler ve Bilimsel Bilgi ile ilgili Örnek İfadeler Tanım (Erduran ve Dagher (2014)’dan uyarlanmıştır) İlköğretim Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı (MEB, 2013a) Ortaöğretim Kimya Dersi Öğretim Programı (MEB 2013b) Amaç ve Değerler “Bilimin ne olduğu, bilimsel bilginin nasıl ve ne amaçla oluşturulduğu, bilginin geçtiği süreçleri, bilginin zamanla değişebileceğini ve bilginin yeni araştırmalarda nasıl kullanıldığını anlamayı kapsamaktadır.” (s.VI) ? “Araştırma-sorgulama süreci, sadece “keşfetme ve deney” olarak değil, “açıklama ve argüman” oluşturma süreci olarak da ele alınır.” (s.III) “11.4.7. Maddelerin çeşitli sıvılardaki çözünürlüklerinin farklı olmasından yararlanılarak gerçekleştirilen yaygın ayırma yöntemlerine örnekler verir.” (s.34) “… gözlem yapma, ölçme, sınıflama, verileri kaydetme, hipotez kurma, verileri kullanma ve model oluşturma, değişkenleri değiştirme ve kontrol etme, deney yapma gibi bilim insanlarının çalışmaları sırasında kullandıkları becerileri kapsamaktadır.” (s.V) “2. Gözlem, deney ve araştırma ile ulaştığı sonuçları matematiksel ve sözel olarak ifade eder.(bilimsel süreç becerileri) 4. Hipotez kurar; hipotezini desteklemek ya da çürütmek üzere deney tasarlar. 5. Deney yaparak veri elde eder; bu verileri işleyerek çıkarım yapar; yorumlar ve genellemelere ulaşır.” (s.2) “Bunlara ek olarak fen okuryazarı bir birey, bilgiyi araştırır, sorgular ve zamanla değişebileceğini kendi akıl gücü, yaratıcı düşünme ve yaptığı araştırmalar sonucunda fark eder.” (s.I) “Kimya biliminin ve bilimsel bilginin gelişim sürecini ve doğasını anlar; bu süreci etkileyen faktörleri irdeler.” (s.1) Doğruluk ve objektiflik gibi bilimin temel bilişsel ve epistemik amaçları ve değerleri Bilimsel metotlar Bilimsel araştırmaların temelini oluşturan manipülatif olan ve manipülatif olmayan teknikler Bilimsel pratikler Sosyal kabul yoluyla bilimsel bilgiye götüren epistemik ve bilişsel pratikler Bilimsel bilgi Bilimsel araştırma-sorgulamanın sonuçlarının temelini oluşturan teori, kanun ve modeller “Bilimsel bilgi türlerinden teori ile yasa arasındaki farkı anlar. Bilimsel bilginin oluşturulmasında ve sunumunda modellerden yararlanmanın önemini kavrar.” (s.2) Kaya, E. & Erduran, S., (2016). Yeniden Kavramsallaştırılmış “Aile Benzerliği Yaklaşımı” ... 85 Tablo 3. Öğretim Programlarından Sosyal Kabul ve Dağılım, Bilimsel Değerler Sistemi, Sosyal Değerler ve Profesyonel Etkinlikler ile ilgili Örnek İfadeler Tanım (Erduran ve Dagher (2014)’dan uyarlanmıştır) İlköğretim Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı (MEB, 2013a) Ortaöğretim Kimya Dersi Öğretim Programı (MEB 2013b) Sosyal Kabul ve Dağılım “Bilimin, tüm kültürlerden bilim insanlarının ortak çabası sonucu üretildiğini anlamaya katkı sağlamak ve bilimsel çalışmaları takdir etme duygusunu geliştirmek.” (s.II) “Deneyimleri ile elde ettiği/hazır verileri çözümler; gerektiğinde bilişim teknolojilerinden de yararlanarak bunları kimyanın sembolik diline ve bilimsel içeriğe uygun olarak düzenler, sunar, rapor eder/paylaşır.” (s. 1) ? ? “Bunlara ek olarak fen okuryazarı bir birey, bilgiyi araştırır, sorgular ve zamanla değişebileceğini kendi akıl gücü, yaratıcı düşünme ve yaptığı araştırmalar sonucunda fark eder. Bilginin zihinsel süreçlerde işlenmesinde, bireyin içinde bulunduğu kültüre ait değerlerin, toplumsal yapının ve inançların etkili olduğunun farkındadır.” (s.I) “Bilim ve teknolojideki gelişmelerin insanlar ve doğa üzerine olumlu/olumsuz etkilerini analitik olarak betimler.” (s. 3) ? ? Bilim insanlarının bilimsel bilgiyi gözden geçirdikleri, değerlendirdikleri ve geçerli hale getirdikleri sosyal mekanizmalar, örneğin dergilerin hakem değerlendirme süreçleri Bilimsel Değerler Sistemi Bilim insanlarının hem meslektaşları ile etkileşimleri hem de kendi çalışmaları sırasında kullandıkları normlar Sosyal Değerler Özgürlük, çevreye saygı ve sosyal fayda gibi değerler Profesyonel Etkinlikler Bilim insanlarının konferanslara katılma ve yayın değerlendirmesi gibi yaptıkları profesyonel işler Part B: Türk Fen Eğitimi Dergisi. 13(2), 77-90 86 Tablo 4. Öğretim Programlarında Sosyal Kurumlar ve Etkileşimler, Finansal Sistemler ve Politik Güç Yapıları ile ilgili Örnek İfadeler. Tanım (Erduran ve Dagher (2014)’dan uyarlanmıştır) İlköğretim Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı (MEB, 2013a) Ortaöğretim Kimya Dersi Öğretim Programı (MEB 2013b) Sosyal Kurumlar ve Etkileşimler Bilimin üniversiteler ve araştırma kurumları gibi kurumsal çevrelerde düzenlenmesi “Ülkemizdeki kimya endüstrisinin gelişimine katkı sağlayan resmi/özel kurum ve sivil toplum kuruluşlarının yaptığı çalışmaları araştırır ve sunar.” (s.34) Finansal Sistemler Bütçe mekanizmalarını içeren bilimin finansal boyutları ? ? Politik Güç Yapıları Bilim insanları ve bilim kültürü arasında var olan güç dinamikleri ? ? ? Fen Bilimleri ve Ortaöğretim Kimya öğretim programlarının ABY kategorileri açısından analiz sonuçlarına bakıldığında “bilimsel metotlar”, “bilimsel pratikler”, “bilimsel bilgi”, “sosyal kabul ve dağılım”, “sosyal değerler” kategorilerine her iki programda da değinilmekte iken “amaç ve değerler” ile “sosyal kurumlar ve etkileşimler” kategorileri sadece Fen Bilimleri öğretim programında vurgulandığı görülmektedir.. Ayrıca “profesyonel etkinlikler”, “bilimsel değerler sistemi”, “finansal sistemler” ve “politik güç yapıları” kategorilerine iki programda da yer verilmemiştir. SONUÇ ve ÖNERİLER Bu makalede, yeniden kavramsallaştırılmış bilimin doğası ABY çerçevesinde vurgulanarak ABY’nin fen eğitimine uygulanması tartışılmıştır. ABY kategorilerinden bilimsel pratikler ve bilimsel bilgi kategorileri ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Bilimsel bilginin fen eğitiminde uygulanmasına yönelik olarak Teoriler,Yasalar-Modeller şekli ve bilimsel pratiklerin fen eğitiminde uygulanmasına yönelik olarak da Benzen Halkası Benzetmesi tanıtılmıştır. Tüm ABY kategorileri öğretim programlarını bilimin doğası yönünden incelemek için analitik bir araç olarak kullanılabilir. Bu makalede Fen Bilimleri ve Ortaöğretim Kimya öğretim programları ABY kategorileri açısından analiz edilmiştir. Analiz sonuçları her bir programda bulunan ABY kategorileri ile ilgili örnekler verilerek sunulmuştur. Bu analiz ABY kategorilerinin kullanımının, öğretim programlarında bilimin doğasına ilişkin eksikliklerin belirlenmesi açısından önemini göstermektedir. Fen öğretim programlarına ABY’nin dahil edilmesi ve de fen derslerinde bu kategorilerin öğretilmesi, öğrencilerin bilimi anlamlı bir şekilde öğrenmelerini ve bilime daha geniş bir perspektiften bakarak motive olmalarını sağlayacaktır. Kaya, E. & Erduran, S., (2016). Yeniden Kavramsallaştırılmış “Aile Benzerliği Yaklaşımı” ... 87 Reconceptualized “Family Resemblance Approach”: A Holistic Perspective on Nature of Science in Science Education SYNOPSIS Science as a Holistic System: The Family Resemblance Approach to Nature of Science There is substantial amount of research on nature of science (NOS) in science education. Such research focus on students’, pre-service teachers’, and teachers’ understanding of NOS (Abd-El-Khalick, 2012; Allchin, 2011; Irzik & Nola, 2 014; Lederman, Abd-El-Khalick, Bell, & Schwartz, 2002) as well as the role and importance of NOS in science curricula (Kaya & Erduran, basımda; Kaya & Erduran, 2015a,b; Leden, Hansson, Redfors, & Ideland, 2015). Many studies indicate that NOS is not covered sufficiently in science lessons and science curricula. In this theoretical paper, we discuss a particular orientation to NOS based on the Family Resemblance Approach (FRA), namely a reconceptualized account of NOS and explore the implications for science education. We consider the FRA categories of scientific practices and scientific knowledge. We draw on Erduran and Dagher’s (2014a) proposal of the FRA Wheel to show how various aspects of science work together in a coherent way. Growth of Scientific Knowledge Theories, Laws, and Models (TLM) work together to produce scientific knowledge. In general, science lessons in schools present different types of scientific knowledge by discussing the particular forms of knowledge in a fragmented manner without combining them coherently to lead to meta-level understanding of the nature of scientific knowledge. Erduran and Dagher (2014a) proposed a figure to show how different types of scientific knowledge are related to each other and how TLM contributes to the growth of scientific knowledge leading to scientific understanding. Scientific Practices Epistemic, cognitive and social practices of science work together in generating scientific knowledge. In scientific inquiry processes, not only observation, experiment but also political, cultural, economic and social factors are important. Even if epistemic practices such as observation, classification, and experimenting are emphasized in school science, their role in the production and development of scientific knowledge is under-discussed. Erduran and Dagher (2014a) proposed Benzene Ring Heuristic (BRH) to present epistemic, cognitive, and social aspects of science interwoven into a holistic account. When considered for science teaching purposes in schools, BRH can have two aims. One is to present various scientific practices in a holistic way. The other one is to provide a tool for guiding learning and teaching of scientific practices in science lessons. Part B: Türk Fen Eğitimi Dergisi. 13(2), 77-90 88 Applying the Family Resemblance Approach to Analysis of Science Curricula The Family Resemblance Approach can guide science curricula to enable students’ learning and understanding of science relative to epistemic, cognitive and social aspects in a holistic way. For this aim, primary science curriculum and secondary chemistry curriculum were analyzed in terms of inclusion of FRA categories. The results show that “aims and values” and “social institutions and interactions” are covered only in primary science curriculum while both curricula include “scientific methods”, “scientific practices”, “scientific knowledge”, “social certification and dissemination”, and “social values”. Furthermore, “professional activities”, “scientific ethos”, “financial systems”, and “political power structures” are not covered in both curricula. In other words, the social context of science is underemphasized. A potential consequence of such lack of emphasis is that students would have partial or limited knowledge about how science works. Conclusions and Suggestions We have discussed the application of the Family Resemblance Approach (FRA) to NOS (based on a reconceptualised account of NOS) in science education. We considered two FRA categories, “scientific practices” and “scientific knowledge”, in more detail to illustrate examples. Visual representations of each category were illustrated with the Benzene Ring Heuristic for scientific practices and TLM for scientific knowledge drawing on some implications for science education. Furthermore, we presented an investigation based on the analysis of Turkish science curricula (MEB, 2013a,b). All FRA categories can be used as an analytical tool to investigate science curricula for NOS content in order to highlight the emphases as well as the shortcomings in curricula. The inclusion of FRA in science curricula and the teaching of FRA categories in science lessons will contribute to students’ meaningful learning of science in a holistic way and enhance their motivation given the broader perspective of science promoted by FRA. Kaya, E. & Erduran, S., (2016). Yeniden Kavramsallaştırılmış “Aile Benzerliği Yaklaşımı” ... 89 KAYNAKLAR Abd-El-Khalick, F. (2012). Examining the sources for our understandings about science: Enduring conflations and critical issues in research on nature of science in science education. International Journal of Science Education, 34(3), 353-374. Aksöz, B., Kaya, E., Erduran, S., Akgün, S., ve Taş, T. (2016). Pre-service science teachers’ perceptions of the nature of science: An investigation based on the Family Resemblance Approach. III. International Eurasian Educational Research Congress, Muğla, Türkiye. Allchin, D. (2011). Evaluating knowledge of the nature of (whole) science. Science Education, 95(3), 518-542. Aslan, O., ve Taşar, M. F. (2013). How do science teachers view and teach the nature of science? A classroom investigation, Education and Science, 38(167), 65-80. Bilican, K., Özdem-Yılmaz, Y., ve Öztekin, C. (2014). Tracking the footprints of nature of science in the path of learning how to teach it. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 10(6), 595-608. Çakıroğlu, J., Doğan, N., Bilican, K., Çavuş, S., ve Arslan, O. (2009). Influence of in-service teacher education program on science teachers’ views of nature of science. The International Journal of Learning, 16(10), 597-606. Erduran, S. (2015). What do students learn about science in school? Science, 50(2), 32-33. Erduran, S. ve Dagher, Z. (2014a). Reconceptualizing the nature of science for science education: Scientific knowledge, practices and other family categories. Dordrecht: Springer. Erduran, S. ve Dagher, Z. (2014b). Regaining focus in Irish junior cycle science: Potential new directions for curriculum development on nature of science. Irish Educational Studies, 33(4), 335-350. Erduran, S. (2014). A holistic approach to the atom. Educacio Quimica EduQ, 19, 39-42. ISSN 2013-1755. Irzik, G. ve Nola, R. (2014). New directions for nature of science research. In M. Matthews (Ed.), International Handbook of Research in History, Philosophy and Science Teaching. pp. 999- 1021. Springer. Kaya, E. ve Erduran, S. (2015a). Missing pieces and holes in the Turkish middle school science curriculum: Towards a reconceptualized holistic account of NOS. International History, Philosophy and Science Teaching Biennial Conference, Rio de Janeiro, Brazil. Kaya, E. ve Erduran, S. (2015b). Parçalardan bütünlere: Bilimin doğasını kimya öğretim programında yeniden nasıl tanımlayabiliriz? Ulusal Kimya Eğitimi Kongresi, AyvalıkBalıkesir. Kaya, E. ve Erduran, S. (basımda). From FRA to RFN: How the Family Resemblance Approach can be transformed for science curriculum analysis on nature of science. Science & Education. 90 Part B: Türk Fen Eğitimi Dergisi. 13(2), 77-90 Kaya, E. ve Erduran, S. (2016). Nature of science in science education: A curriculum analysis based on the Family Resemblance Approach. III. International Eurasian Educational Research Congress, Muğla, Türkiye. Kuhn, T. (1962/1970). The structure of scientific revolutions. (2nd ed.). Chicago: University of Chicago Press. Leden, L., Hansson, L., Redfors, A., ve Ideland, M. (2015). Teachers’ way of talking about nature of science and its teaching. Science & Education 4(9), 1141-1172. Lederman, N. G., Abd-El-Khalick, F., Bell, R. L., ve Schwartz, R. S. (2002). Views of nature of science questionnaire (VNOS): Toward valid and meaningful assessment of learners conceptions of nature of science. Journal of Research in Science Teaching, 39(6), 497521. Milli Eğitim Bakanlığı (2013a). İlköğretim Fen Bilimleri Dersi (3., 4., 5., 6., 7. ve 8. Sınıflar) Öğretim Programı. Ankara. Milli Eğitim Bakanlığı (2013b). Ortaöğretim Kimya Dersi (9, 10, 11 ve 12. Sınıflar) Öğretim Programı. Ankara. Sarıbaş, D. ve Ceyhan, G. D. (2015). Learning to teach scientific practices: Pedagogical decisions and reflections during a course for pre-service science teachers. International Journal of STEM Education 2015, 2(7), DOI: 10.1186/s40594-015-0023-y.
