Fen ve Doğa

Delete this widget in your dashboard. This is just an example.

Teknoloji

Delete this widget in your dashboard. This is just an example.

Eğitim

Delete this widget in your dashboard. This is just an example.
 

Neden Sistem Dinamiği?

Friday, March 23, 2007

Sistem Dinamiğinin öğrencilere kazandıracağı becerileri maddeler halinde açıklayabiliriz:

1. Sistem dinamiği yaklaşımı kullanılarak mikro dünya (microworld) olarak adlandırılan simülasyon ortamları oluşturulur. Simülasyon ortamları öğrencilere:
- gerçek dünyanın modeli üzerinde deney yapma,
- tekrar tekrar uygulanabilme,
- farklı koşullarda dinamiklerin nasıl ortaya çıktığını yasayarak öğrenme fırsatı sağlar.

2. Farklı dinamik kalıpların mekanizmasını ortaya koyar. Farklı dinamik kalıplar öğrencilere:
- farklı dinamik davranışları betimleme,
- farklı dinamik davranışlar göstermesinin sebeplerini araştırma
- farklı dinamiklerin nasıl ortaya çıktığını, sebep sonuç ve stok-akış şemalarını kullanarak keşif yapmalarına olanak verir.

3. Fen bilgisi konularını basit kavram yanılgıları veya bilgi eksiklerini ortaya çıkararak ve olayların niçin olduğu şekilde gerçekleştiğini anlamaya yardımcı olarak, daha derin ve kapsayıcı bir şekilde kavranmasını sağlar.

4. Olayların sebeplerine odaklanma ve karmaşık sistemlerin altında çok sayıda sebep-sonuç ilişkisinin yattığını, bu ilişkilerin yüzeysel kalıplarla çözülemeyeceğini anlamayı sağlar. Bu da öğrencilere fen ve teknoloji derslerinde daha derin ve ilgili bir tavır geliştirme ve fen bilgisi derslerine karşı yüksek motivasyon ve merak seviyesine ulaşma noktasında destek sağlar.

5. Genel bir problem tanımlama ve çözme yaklaşımı olduğu için öğrencilere bir bilim adamı disiplini ve duyarlılığı edinme, sadece kendilerine sorulan soruları yanıtlayan pasif bir tavırdan ziyade, çevresini gözlemleme, yeni problemleri keşfetme ve bu problemleri bilimsel bir yaklaşımla modelleyip inceleme becerilerine sahip olabilme yeteneği kazandırmada yardımcı olur.

6. Problem oluşturma becerisi ile, verilen bir problemi yanıtlamaktan daha derin bir bakış akışı kazandırır Meselelere eleştirel bakış açısıyla yaklaşmak ve sorulmamış olan soruları ortaya çıkarabilme, tek bir doğrunun olmadığını, farklı koşullarda, farklı kişilerde, farklı zamanlarda farklı doğruların olabileceğinin farkında olma becerisi kazandırır.

Fen ve Teknoloji Öğretiminde Sistem Dinamiği

Sistem dinamiği yaklaşımı, eğitim dışı alanlarda uzun süreden beri uygulanmaktadır. 1970’li yıllarda yapılan Roma (Meadows ve arkadaşları, 1972; Forrester, 1973) çalışması, kamuoyuna en çok yansıyan sistem dinamiği çalışmasıdır. Bu çalışma, önlem alınmazsa, dünyadaki doğal dengenin 2000 yılına kadar önemli ölçüde bozulacağını göstermiştir. Bu çalışmanın sonrasında uzun tartışmalar oluşmuş ancak 1980’li yıllarda tespit edilen ozon deliğiyle ilgili çalışma dünya kamuoyu ve siyasi yöneticiler tarafından acil önlem almak üzere dikkate alınmıştır. Bu önlemlerin sonucunda, ozon tabakasına zarar veren gazlar, sera etkisine sebep olan gazlar ve diğer çevre problemleri konularında tüm dünya ülkelerinin katıldığı ortak kararlar uygulanmaya başlamıştır.

Roma çalışmasına benzer sistem dinamiği araştırmaları, işletme yönetimi ve ekonomi sahalarında da önemli değişikliklere sebep olmuştur. Bunlardan esinlenen sistem dinamiği üzerinde çalışan araştırmacılar, bu yaklaşımı eğitim alanında uygulayarak, eğitim kalitesini artırmayı hedeflemişlerdir. Sistem dinamiğine dayalı ilk eğitim bilimi çalışmaları (Forrester, 1996), bu sahada da ciddi sonuçlar elde edilmesinin mümkün olduğunu göstermektedir. Sistem dinamiği yaklaşımının uygulandığı okullarda, öğrenciler, okul dışı zamanlarda bile dersleriyle ilgili gönüllü projeler yürütmüşler, zaman zaman kendi velilerini de ders projelerine katacak kadar müfredata ilgi duyar hale gelmişlerdir.

Öğrencilerin derslere ilgisindeki ve dersleri anlama seviyesindeki artış, sistem dinamiği uygulayıcılarının bu yaklaşımın kısa bir sürede ABD’de genel eğitim sistemine gireceği yönünde bir beklenti oluşturmuştur. Ancak aradan geçen zamanda, sistem dinamiği yaklaşımının uygulamalarının az sayıdaki okulla sınırlı kaldığı gözlenmiştir (Forrester, 1996). Bunun sebepleriyle ilgili çeşitli görüşler vardır. Bunlar arasında en önemli sebepler şunlardır: Sistem dinamiği yaklaşımının ilköğretime uygulanmasında, öğrenmeyi destekleyici pedagojik yöntemlerle desteklenmiş ders planları ve uygulamaları geliştirmeye odaklanılmamıştır. Uygulayıcı öğretmenler, sistem dinamiğinin kurallarına odaklanırken, uygulamaya yönelik pratik ilkeleri ihmal etmişlerdir (Forrester, 1996; Lyneis, 2000). Bu yüzden sistem dinamiği yaklaşımının okullarda pratik bir şekilde uygulanmasına yönelik sistem dinamiği tabanlı müfredat projeleri (Stacin, Cc-Stadus, Cc-Sustain, Science Ware) geliştirildi. Bu projeler ile öğretmenlerin sınıfta sistem dinamiğini uygulamaları için yeni fikirler ve pek çok yararlı modeller sağlandı. Bu çalışma ile sistem dinamiği tabanlı müfredat projeleri incelenerek, sistem dinamiğinin ülkemizdeki okullarda uygulanabilmesine yönelik öneriler getirildi.

Sistem dinamiği yaklaşımı kullanılarak mikro dünya (microworld) olarak adlandırılan simülasyon ortamları oluşturulur. Bu ortamı kullanan öğrenciler, gerçek dünyanın yerine bu model üzerinde deneyler yaparlar. Bu deneyler, bilgisayar kullanılarak yapıldığından, çok sayıda alternatif üzerinde çok çeşitli parametreler kullanılarak tekrar tekrar uygulanabilir. Böylece öğrenci, farklı koşullarda, sistem dinamiği yaklaşımının nasıl işlediğini yaşayarak öğrenir. Öğrenci başka türlü görme imkanı bulamayacağı deneyleri bu mikro dünya ortamında gözlemleyebilir. Simülasyon ortamlarında deneyler, Dynano, Powersim (1999), Vensim (1999), STELLA (2000), ithink (2000), Extend (2000) gibi çeşitli bilgisayar yazılım programları vasıtasıyla yapılır (Martin, 1997; Alessi, 2000). İlköğretim öğrencileri için genellikle STELLA (System Thinking Educational Learning Laboratory with Animation) programı önerilir (Brown, 1992; Forrester, 1996). STELLA, sistemdeki değişkenlerin nicel etkileşimlerini gözlemlemeyi, sistemin çatısını ve grafiksel arayüzünü kolay anlamayı sağlayan, stok, akış, dönüştürücü ve bağlayıcı bloklarından oluşan bir bilgisayar simülasyon programıdır (Martin, 1997).

Sistem dinamiği yaklaşımı, öğrencilerin olayların sebeplerine odaklanmalarını ve karmaşık sistemlerin altında çok sayıda sebep-sonuç ilişkisinin yattığını, bu ilişkilerin yüzeysel olarak çözülemeyeceğini anlamasını sağlar. Bu anlayış, öğrencilerin fen ve teknoloji derslerinde daha derin ve ilgili bir tavır geliştirmesine sebep olur. Öğrenciler, fen ve teknoloji derslerine karşı yüksek bir motivasyon ve merak seviyesine ulaşırlar.

Sistem dinamiği yaklaşımı, genel bir problem tanımlama ve çözme yaklaşımıdır (Forrester, 1961, 1987; Sterman, 2000). Bu yaklaşımın uygulandığı sınıflardaki öğrenciler, hayatları boyunca bu problem tanımlama ve çözme aracını kullanabileceklerdir. Bu yaklaşım, öğrencilerin bir bilim adamı disiplini ve duyarlılığı edinmelerine yardımcı olur. Böylece öğrenciler, geleneksel öğretim yöntemlerindeki gibi sadece kendilerine sorulan soruları yanıtlayan pasif bir tavırdan ziyade, çevresini gözlemleme, yeni problemleri keşfetme ve bu problemleri bilimsel bir yaklaşımla modelleyip inceleme becerilerine sahip olabilirler (Forrester, 1992, 1996).

Kuşkusuz, eğitimin amacı tek başına belirli dersleri öğrenciye öğretmenin ötesindedir. Öğrencinin sadece sorulan soruları yanıtlayabilmesi, eğitim sisteminin amaçlarına ulaşmak için yeterli değildir. Eğitim sistemi, öğrencilerin problemleri yanıtlamak kadar oluşturabilmesini de hedefler. Problem oluşturmak, verilen bir problemi yanıtlamaktan daha derin bir bakış gerektirir. Problem oluşturmak için, çevreyi gözlemleyebilmek gerekir. Meselelere eleştirel bakış açısıyla yaklaşmak ve sorulmamış olan soruları ortaya çıkarabilmek gerekir. Bu gerekli bir bakış açısıdır ve dünyaya farklı açılardan görme becerisi sağlar. Bu bakış açısını kişisel bir beceri olarak geliştirmiş ve kazanmış kişiler, daha hoşgörülü, esnek, uyumlu, üretici ve yararlı olurlar. Çünkü öğrenciler çoğu konuda tek bir doğrunun olmadığını, farklı koşullarda, farklı zamanlarda farklı doğruların olabileceğinin farkına varabilirler. Bu şekilde yetişen insanlar çevrelerindeki topluluklar için daha yüksek değer üretir, çünkü gizli kalmış sorunları ortaya çıkarırlar ve onları çözmeye yönelik etkin öneriler getirebilirler.

Sistem dinamiği yaklaşımı, fen ve teknoloji derslerinin daha iyi öğretilmesini hedeflediği gibi, bu kişisel becerilere sahip bireylerin yetiştirilmesini de hedefler. Sistem düşüncesini kişisel bir beceri haline getirmiş insanlar, karmaşık sistemleri kısa yoldan, kestirme çözümlerle yönlendiremeyeceklerini bilirler. Bu çok önemli bir durumdur. Çünkü karmaşık sosyo-ekonomik sistemlerde kestirme çözümler hemen hemen her zaman, hedeflenenin tam tersi yönde sonuçlara sebep olur (Meadows, 1997).

Sistem düşüncesine sahip kişiler, aynı zamanda bir sistemin uygulaması sonunda meydana gelebilecek muhtemel senaryolara karşı daha hazırlıklıdırlar. Çünkü mikro dünyada deneyler yapmaya alışmışlardır. Mikro dünyada yaşadıkları, gerçek hayatta aynen başlarına gelmez. Zaten bu çalışmaların amacı, gerçek dünyayı aynen yaşamak değildir. Bu çalışmaların amacı, olası senaryolara karşı kişiyi hazırlamaktır. Böylece kişi, bu senaryolardan herhangi biri gerçekleştiğinde, bunu ilk bilgilerden teşhis edebilir.

Fen ve Teknoloji Öğretiminde Öğrenme Döngüsü

Sürekli değişim ve gelişim içinde bulunan dünya, yeniliklerin ve gelişmelerin farkında olan, bu gelişmelere kendisinin nasıl katkı sağlayacağını düşünen ve bunu uygulamaya geçirebilen bireylere ihtiyaç duymaktadır. Günümüzde bireylerden, bilgi tüketmekten çok bilgi üretmeleri beklenmektedir. Çağdaş dünyanın kabul ettiği birey, bilgiyi yorumlayan, sorgulayan ve zamanı gelince kullanabilenlerdir.

Eğitimin yeni hedefi; bilgiyi nasıl ve nerede kullanacağını bilen, kendi öğrenme yöntemlerini tanıyıp etkili bir biçimde kullanan ve yeni bilgiler üretmede önceki bilgilerinden yararlanan bir insan modeli yaratmaktır (Abbott, 1999).

Geleneksel öğretim yöntemleri, öğrenciye bilgiyi doğrudan doğruya aktarmacı bir yol izler. Bu da öğrencileri aktarılan bilgiyi ezberlemeye yöneltir. Ayrıca geleneksel yöntemler, öğretilen konularla ilgili öğrencinin düşüncelerini, ilgi ve yeteneklerini göz ardı eder. Öğrenciyi tanımayı, onun ihtiyaçlarına cevap vermeyi dikkate almaz (Küçükahmet, 2004).

Oysa;

‘Çocuk doğduğu andan itibaren çevresinde olan değişimleri fark eder ve kendince açıklamalar yapar. Çocuklar “ ne oldu?, nasıl oldu?, niçin oldu?” bilmek isterler ve çevreleriyle ilgili merakları vardır. Uçurtma nasıl uçuyor, gemiler nasıl yüzüyor, gökkuşağı nasıl meydana geliyor, uzayda insan nasıl yürüyor öğrenmek isterler. Oyuncakları söker, onların nasıl çalıştığını araştırır, anlamaya çalışırlar ve çalışırken saatler geçirirler, incelemekten araştırmaktan yorulmazlar. Bir konuyu öğrendikçe o konuyla ilgili yeni sorular sorarlar’ (Gürdal, 1992).

Çocukluktan başlayarak gelen fene karşı merak, fen konularının öğrencilere bilimsel bilgiyi günlük hayattaki yaşantısında uygulamasına fırsat vermek ve öğrendiklerini zihninde yapılandırarak daha kalıcı bir öğrenmeye zemin hazırlayarak etkili bir yöntemle öğretilmesi gereksinimini doğurmuştur. Bunu temel alan bir öğretme yöntemi olan “Öğrenme Döngüsü Modeli”’nin fen derslerinde özellikle laboratuar çalışmalarında uygulanması etkili bir öğrenme gerçekleştirmek için öğrencilere faydalı olacaktır.

Piaget’in öğrenme kuramına dayanan yöntemlerden biri olan Öğrenme Döngüsü Modeli (L3) “araştırma”, “kavramları tanımlama” ve “kavramları uygulama” olmak üzere üç aşamadan oluşmaktadır. Öğrenme halkasının bu üç aşaması, Piaget (1970)’in öğrenme teorisindeki, özümleme (asimilasyon), yerleştirme (accomodation) ve uyum sağlama (adaptation) aşamalarına karşılık gelir.

“Araştırma” aşamasında, öğrenciler ihtiyacı olan bilgiyi oluşturmak için meraklı bir şekilde araştırma yaparlar ve araştırma boyunca topladıkları bilgilerle, kavramları inceleme ve incelenenleri yapmaya çalışmakla uğraşırlar (Abraham ve Renner, 1986). Bu aşama Piaget’in özümleme aşamasına karşılık gelir.

“Kavramların tanımlanması” aşamasında, öğrenciler, araştırma aşaması boyunca topladıkları bilgileri paylaşır ve tartışırlar. Öğrenciler araştırma aşamasında topladıkları bilgilerle problemin kökenini, yeni kavramlara neden ihtiyaç olduğunu öğrenirler ve deneyim sahibi olurlar (Marek, Eubanks ve Gallaher, 1990). Bu aşama Piaget’in yerleştirme aşamasına karşılıktır.

“Kavramları uygulama” aşamasında ise, öğrenci öğrendiği kavramları yeni durumlara uygular, günlük tecrübeler kullanılarak öğrencilerin anlama ve hatırda kalma sürelerini uzatmalarına yardımcı olunur (Marek ve Cavallo, 1997, Akt: Scolavino, 2002). Bu aşama Piaget’in uyarlama aşamasına karşılık gelmektedir.

Atkins ve Karplus’un 1960’lı yılların başında Fen Öğretim Programı çalışmalarını geliştirirken oluşturdukları öğrenme döngüsü (learning cycle), yıllar boyunca fen bilgisi öğretiminin uygulamalarında yer almıştır. Öğrenme döngüsü modeli ile ilgili yapılan çalışmalar değerlendirildiğinde; çalışmaların özellikle fen bilimleri ve matematik alanlarında yoğunlaştığı görülmektedir. Sosyal bilimlerde yapılan çalışmalar daha azdır. Burada özellikle fizikle ilgili yapılan bazı çalışmalar yer almaktadır. Bu çalışmalar; Stephan, Dyche ve Beiswenger (1988) yüzme batma; Klindienst (1993) Elektrik; Saunders ve Stringham (1998) yalıtkanlar; Beisenherz, Dantonio & Richardson (2001) Bernoulli prensipleri; Nuhoğlu (2004), elektrik ve manyetizma, şeklinde özetlenebilir.

Yapılan bu araştırmalar, “Öğrenme Döngüsü Modeli’nin; aşağıdaki özelliklerini vurgulamaktadır.

Öğrenme Döngüsü;

* Öğretmen adaylarının araştırma, keşfetme, sorgulama ve yaratıcı düşünme becerilerini geliştirmelerine fırsat tanır.

* Öğretmen adaylarının araştırma ve sorgulama yoluyla, yeni kavramları zihninde önceden yer edinen bilgilerle bağdaştırıp yeni durumlara uygulamasını sağlar.

* Öğretmen adaylarının fen kavramlarını anlamlandırma ve zihinlerinde yapılandırmaları için çevrelerine meraklı gözlerle bakarak, çevresinde gerçekleşen olayları fen kavramlarıyla ilişkilendirmeye ve bunu da sınıf ortamına taşımayı öğretir.

Özetlemek gerekirse; Öğrenme Döngüsü fen kavramlarını zihinlerinde yapılandırmak suretiyle, hayata aktarma noktasında araştırma, keşfetme ve sorgulamayı içeren kalıcı ve aktif bir öğrenme ortamı sağlar.

Lorem

Please note: Delete this widget in your dashboard. This is just a widget example.

Ipsum

Please note: Delete this widget in your dashboard. This is just a widget example.

Dolor

Please note: Delete this widget in your dashboard. This is just a widget example.