Fen Ve Teknoloji Dersi İle Matematik Dersinin Entegrasyonunun Sağlanması: Üslü Sayılar Örneği


AYDIN F., TEMEL H.

2. Ulusal Eğitim Programları ve Öğretim Kongresi, Bolu, Türkiye, 27 - 29 Eylül 2012, ss.1

  • Basıldığı Şehir: Bolu
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.1

Özet

Günümüzde insanların temel problemleri belirli bilim alanlarıyla sınırlı kalmamakta bu problemlerin analizinde ve çözümünde çoğu disiplinler arası işbirliği gerektirmektedir ve insanların gelecekte ihtiyaç duyacağı bilgi ve beceriler geleneksel yöntemler kullanılmaya çalışılan alanlarla ve bu alanlardaki sınırlı derslerle çok az kazanılabilir (Dervişoğlu ve Soran, 2003). Ashmann, Zawojewski ve Bowman (2006) tarafından yapılan araştırmada da ifade edildiği gibi fen ve matematiğin güçlü bir şekilde öğretilebilmesi açısından öğretmen adaylarını hazırlamanın bir yolu bu iki konuyu bir ders içerisine entegre etmektir. 

Bu derslerin birçoğunun amacı öğrencilerin önemli kavramları ve düşünceleri derin ve sağlam bir anlayışla geliştirmelerinde ve fen ve matematiğin birinin diğerini destekleyebileceğinin yollarını anlamlandırmalarında öğretmen adaylarına yardımcı olmak içindir. Sherrod, Dwyer ve Narayan (2009) ortaokul öğrencileri için fen etkinlikleri içine matematik entegre etmenin sadece matematik anlayışını artırmayacağını aynı zamanda onun kullanışlılığını da ortaya çıkaracağını belirtmektedirler. Bu çalışmanın amacı, Matematikte üslü sayılar konusunun Fen ve Teknoloji dersi ile entegrasyonunun ne derece sağlanabildiğini incelemektir. Bu amaca yönelik olarak aşağıdaki araştırma sorularına cevap aranmıştır. 

1. 6. ve 7. sınıf Fen ve Teknoloji ders kitaplarında geçen üslü sayılı ifadelerin öğrenciler tarafından anlaşılma düzeyleri nedir? 

2. Fen ve Teknoloji dersi öğretmenlerinin üslü sayılı ifadelerin öğrenciler tarafından anlaşılıp anlaşılmadığına yönelik görüşleri nelerdir? Bu konudaki öğretim davranışları nasıldır? 

3. Üslü sayılar konusunda Fen ve Teknoloji dersi ile Matematik dersinin entegrasyonunun sağlanmasının eğitimsel önemi nedir? Bu çalışmada nitel araştırma yöntemlerinden doküman analizi ve anket yöntemi (Şimşek ve Yıldırım, 2008) kullanılmıştır. Çalışma 2010-2011 eğitim öğretim yılında Bolu ilinin ilçelerinden birinde öğrenim gören ilköğretim 

6. sınıf (N=43) ve 7. sınıf (N=46) öğrencileri ve bu ilçedeki Fen ve Teknoloji öğretmenleri (N=10) ileyürütülmüştür. 

Katılımcılar ilçedeki farklı okullardan rastgele seçilerek oluşturulmuştur. Çalışmada veriler sıra ile doküman analizi ve anket olmak üzere iki aşamada toplanmıştır. İlk aşamada 6-8 Fen ve Teknoloji Dersi Öğretim Programı, 6-8 Matematik Dersi Öğretim Programı ve 6. ve 7. sınıf Fen ve Teknoloji ders kitapları araştırmacılar tarafından incelenmiştir. Yapılan incelemeler sonucunda üslü sayılarda onun kuvvetleri ve bilimsel gösterim kavramlarının 6-8 Matematik Dersi Öğretim Programının 8. sınıfında yer aldığı görülmüştür. 
Üslü sayılı bu kavramlar 8. sınıfta anlatılmasına karşın Fen ve Teknoloji ders kitaplarında bu kavramları içeren ifadelerin 6. ve 7. sınıfta yer aldığı görülmüştür. Çalışmanın ikinci aşamasında, yapılan doküman analizi doğrultusunda 6. sınıfta öğrenim gören öğrencilere 6. sınıf Fen ve Teknoloji ders kitabındaki (Pasifik yayınları, 2010: 210), “Dünyamızın atmosferinde 1 cm3 lük hacminde 1019 parçacık olduğunu biliyor muydunuz?” ifadesi sorularak bu ifadeden ne anladıklarını ve 1019 ifadesinin ne anlama geldiğini açıklayıcı bir şekilde yazmaları istendi.

Benzer şekilde 7. sınıfta öğrenim gören öğrencilere de 7. sınıf Fen ve Teknoloji ders kitabındaki (MEB yayınları, 2009) “Elektronlar çekirdek etrafında 2,18x108 cm/s hızla dönerler.” ve “Bir ışık yılı 9,46x1012km’dir.” ifadesi sorularak bu ifadeden ne anladıklarını ve üslü ifadelerin ne anlama geldiğini açıklayıcı bir şekilde yazmaları istendi. 6. ve 7. sınıf Fen ve Teknoloji ders kitaplarında yukarıda belirtilen üslü ifadeler hakkında, programı uygulayan Fen ve Teknoloji öğretmenlerinin de görüşlerine başvurulmuştur. Öğretmenlerin görüşleri araştırmacılar tarafından oluşturulan 6 soruluk anket ile elde edilmiştir. Anketin cevaplanması ile ilgili herhangi bir süre kısıtlamasına gidilmemiştir. Anketteki sorular araştırma sorularına cevap olacak şekilde 4 kategori altında oluşturulmuştur. 

Buna göre: 

1. soru, konu ile ilgili karşılaşılan güçlüklerin belirlenmesi, 

2. ve 5. soru, öğrencilerin konuyu doğru anlayıp anlamadıklarına ilişkin öğretmen görüşlerinin incelenmesi, 

3. ve 4. soru, öğretmenler arası işbirliği, öğretmenlerin bu konudaki ve diğer konudaki işbirliği ile ilgili görüşlerinin belirlenmesi ve 

6. soru da öğretmenlerin bu konudaki davranışlarının incelenmesi için oluşturulmuştur. Öğrencilerin ders kitaplarında geçen üslü ifadeleri ne düzeyde anladıklarına ilişkin araştırmacılar tarafından betimsel analizi yapılmıştır. Öğretmenlerin ankete verdiği cevaplardan elde edilen veriler ise anketin oluşturulduğu 4 kategori altında analiz edilmiştir. 

6. sınıf öğrencilerinin “Dünyamızın atmosferinde 1 cm3 lük hacminde 1019 parçacık olduğunu biliyormuydunuz?” ifadesinden ne anladıklarına yönelik bulgulara bakıldığında 32 öğrenci için bu ifadelerin anlamsız olduğu görülmektedir. Diğer öğrencilerden elde edilen bulgulara bakıldığında ise bazı öğrenciler tarafından farklı işlemlerin gerçekleştirildiği görülmektedir. Fakat bu işlemlere bakıldığında üslü sayıların özelliğini yansıtmayan yanlış işlemler olduğu da anlaşılmaktadır. 7. sınıf öğrencilerinin “Elektronlar çekirdek etrafında 2,18x108 cm/s hızla dönerler.” ve “Bir ışık yılı 9,46x1012 km’dir.” ifadelerinden ne anladıklarına yönelik bulgulara bakıldığında 28 öğrenci için bu ifadelerin anlamsız olduğu görülmektedir. Diğer öğrencilerden elde edilen bulgulara bakıldığında ise bazı öğrenciler tarafından farklı işlemlerin gerçekleştirildiği görülmektedir. 

Fakat bu işlemlerin üslü sayıların özelliklerini yansıtmadığı görülmektedir. Öğretmenlere yöneltilen sorular doğrultusunda öğretmenlerin verdiği cevaplar; “konu anlatımında karşılaşılan güçlükler, öğretmenlerin bu konu ve diğer konular hakkında iş birliği, öğrencilerin konuyu doğru anlayıp anlamadıklarına ilişkin öğretmen görüşleri ve bu konuda öğretmen davranışları” olmak üzere dört kategoride sunulmuştur. Öğretmenlerin üslü ifadelerle ilgili konuların anlatılmasında güçlüklerle karşılaştıkları bunun en büyük sebebinin de matematik dersinde henüz konunun işlenmemesini gösteriyor. Öğretmenlerin görüşleri incelendiğinde araştırmaya katılan öğretmenlerin 6. ve 7. sınıf öğrencilerin Fen ve Teknoloji ders kitabında geçen üslü ifadeleri anlamadıklarını vurgulamaktadır. 

Bu çalışmada konuları öğrenen öğrencilerin ve konuyu anlatan öğretmenlerin görüşleri doğrultusunda İlköğretimde üslü sayılar kavramının programdaki yeri bir sorun teşkil ettiği düşünülmektedir. Bu sorun, Fen ve teknoloji ile matematik öğretim programlarının bir entegrasyon eksikliği içerisinde hazırlanmasından kaynaklanmaktadır. Fen ve teknoloji programı hazırlanırken, mevcut programın hazırlanması sürecinde, üslü sayılı kavramların yer alış şekli, Fen ve teknoloji dersiyle matematik dersinin yeterli eşgüdümün olmadığı yapılan çalışmada ortaya koyulmaktadır. Sonuçta, öğrencilerin büyük çoğunluğunun Fen ve Teknoloji ders kitaplarında geçen üslü ifadeleri anlayamamasının sebebinin Fen ve Teknoloji dersiyle Matematik dersinin entegrasyonunun eksikliğinden kaynaklandığı açıkça görülmektedir.

Fen ve matematik derslerinin entegrasyonun bu gerekliliği literatürde de (Gürdal, Şahin ve Yalçınkaya, 2002; Konur ve Pırasa, 2010; Çeken ve Ayas, 2010) açıkça ifade edilmektedir. Fen ve matematik konularında entegrasyonun sağlanabilmesi ve matematiksel kavramları içeren bilgilerin fen ve teknoloji dersinde matematik dersinden önce verilmesini önlemek amacıyla, okullarda ayrı yapılan fen ve matematik zümrelerinin ortak yapılması sağlanabilir. Programların entegrasyonu konusunda bir komisyon kurulup bu çalışmada ortaya konulan kavram yanılgıları ve entegrasyon eksikliği olan konular araştırılabilir. Makalede de ifade edilen 6.sınıf ve 7. sınıf fen ve teknoloji ders kitaplarında geçen üslü sayılı ifadelerde fen ve matematiğin entegrasyonun sağlanabilmesi için, bu kavramların verilmemesi gerektiği hakkında öğretmen kılavuz kitaplarına uyarı koyulabilir.