Ünite 1: Bilim Tarihi ve Bilim-Teknoloji Okuryazarlığı

Bilimin Tanımı ve Önemi

Bilim en kısa tanımı ile bir bilgi birikimin ürünüdür. Halkın Bilim Tarihi adlı kitapta Conner (2013, s.16) bilimi “bilgi üretme eylemi” olarak tanımlıyor. Doğal olarak bilim ile bilgi arasında kuvvetli bağa vurgu yapılmaktadır. Neyin bilim, neyin sahte bilim olduğunun arasındaki sınır çizgisi son derece önemlidir. Genel olarak doğal dünya olgusu ile uğraşan bilim doğa bilimleri olarak adlandırılırken; insan ve sosyal dünyaya ilişkin bilimler sosyal bilimler olarak adlandırılır. Kabul edelim etmeyelim, bilimin bilim diye adlandırılmasının en önemli ölçütü yöntem olarak durmaktadır. Ancak 20. yüzyılda bilimsel yöntem tartışmaları alevlendi. Günal (2016) “Bilim Felsefesinin Dört Atlısı” adlı yazısında son derce berrak bir beyin fırtınası yapmıştır. Karl Popper’in Yanlışlanabilirlik ilkesi bilimin temel Doğrulama çabasının tersi bir yaklaşım olarak görülse de aslında derin bir entelektüel çaba olarak altı çizilmelidir. Bu noktada Popper, teorileri bilimsel gelişmelerin önündeki engel (aforoz) olarak görmektedir. Thomas Kuhn ile ayrıldığı nokta ise Kuhn’un bilimi sosyal ve tarihsel döneme göre ilişkilendirmesidir. Sıklıkla duyulan tanım ise Paradigma Değişimidir . Bilim, doğayı ve evreni anlamada gözleme, veriye ve kanıta dayılı birikimli ve değişime açık bir süreçtir. Bu süreçte, birbirinden bağımsız öğeleri ilişkilendirme ve anlamlandırma söz konusudur. Yalnız bu süreçte üretilen bilgiden çok bunu üretme yöntemleri bilimin esasını oluşturur.

Bilimin Temel Bazı Kavramları

Bilimin temel bazı kavramlarının net olarak tanımlanmasında yarar vardır. Kuram (teori), yasa (kanun) ve hipotez gibi kavramlar yıllardan beri sorun olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu kavramlara ilişkin sorunlara ilişkin başucu kitapları olarak ABD’de basılan Ulusal Bilim Eğitimi Standartları (NRC, 1996) ve Evrim Eğitimi ve Bilimin Doğası (NRC, 1998) adlı kitapları göstermek zorundayız. Kuram (teori) bilimsel anlamda içeriğinde gerçekler, yasalar, çıkarımlar, bilimsel öngörüler ve test edilmiş hipotezler bulunan doğanın ya da fiziksel evrenin belirli yönlerini açıklama gücüne sahip, son derece iyi desteklenmiş önermelerdir. Yasaya (kanun) gelince fiziksel evrenin belirli yönlerinin belirlenmiş koşullar altındaki davranışlarını betimleyen bir genellemedir. Yani yasa ve kuram aslında birbirlerinden farklı tür bilgilerdir.

Bilimin Sosyal Doğası ve Doğru Bilgiyi Arama Çabası

Bilim sosyolojisi, bilimi sosyal bir fenomen olarak ele alır ve bilimsel keşfi etkileyen ya da sonu bilimsel keşifle sonuçlanan süreçleri inceler. Bilim felsefesi, bilimin doğasını, yapısını, bilimsel kuramlarla gerçeklik (doğruluk) arasındaki etkileşimi, buna ilişkin ilkeleri, temel kavramları ele alır ve bilimsel yöntem sorunsalını inceler. Sovyet Sosyalist Cumhuriyetler Birliği’nin (SSCB) 1957’de “Sputnik 1” adlı ilk uyduyu uzaya fırlatması A.B.D. fen eğitim müfredatının sil baştan değişmesine neden olmuştur. Bugünkü adıyla Rusya’nın bu bilimsel atağı, Amerika’da bir ivme yaratmış ve gerek bilimsel araştırmalar gerekse eğitime ayrılan bütçe artırılmıştır. Soğuk Savaş yılları olarak adlandırılan bu dönemde yine tüm bilim tarihi Kuhn’un tanımlamasına dayanarak bir paradigma değişimi olarak adlandırılabilir. Tüm dönemleri yorumlarken Kuhn’un akıl yürütmesinde bir sorun yok gibi görünmektedir. Ancak yazının akışı içinde Kuhn’un yaklaşımın kendi içindeki sorununa vurgu yapılacaktır. Diğer yandan mukayese edilememezlik ilkesinin o istemese de post modernist bilim anlayışına yol açtığı gerçektir.

Bilimin Kökeni ve Tarih İçindeki Gelişimi

Bilim tarihi, bilimin ortaya çıkışını ve aşamalarını inceleyen çalışmalar yapar. Tarih öncesi dönemde kaygısı sadece barınma ve karnını doyurma olan insan, söz edilen ihtiyaçlarını temin etmek için günlük etkinlikler içindeydi ama bu etkinlikleri bilim olarak tanımlamak olası değil. En azından bugünkü tanımı ile değil. Doğadan korkan ve onu tanımaya çalışan toplumdan (eldeki verilere göre) bilimsel gelişmelerin basamakları dört safhada toplanmaktadır (Yıldırım, 2012).

1. Mısır ve Mezopotamya’daki ampirik bilgi toplama dönemi
2. Eski Yunan’daki evreni akıl kullanarak tanıma dönemi
3. Yunan felsefesi ile dinsel dogmaların örtüştürülmesi çabası sırasında İslam uygarlığının zirve yaptığı dönem
4. Rönesans ve sonrası modern bilim dönemi

Mezopotamya ve Mısır Medeniyetlerinde Bilim

MÖ 3000’lere kadar bu iki uygarlık yakın zamanlarda farklı su kaynaklarına yakın olarak gelişmişlerdir. Mezopotamya uygarlığı Dicle-Fırat havzasında konumlanırken Mısır uygarlığı Nil civarında yerleşim almıştır. Su kaynaklarına yakın olma, hâlâ günümüz uygarlıkları için son derece önemlidir. Bunda şaşılacak bir şey yoktur. İki uygarlık da tarıma dayalı bir yapıya sahipken metallerin kullanımı başlamıştır. Hiç de tuhaf olmayan sınıflandırma ve kayıt tutma tekniği Mezopotamya’da ortaya çıkmıştır. Bu iki uygarlığında farklıkları olmasına rağmen yazılı metinlerin bulunması her ikisinde de benzerlik gösterir. Bu olay bilginin ulaşımı ve kayıtlanması açısından son derece önemli bir etmendir. İki toplumun da yapısına baktığımızda çok sınıflı oldukları görülür.

Eski Yunan’da Bilim

Eski Yunan uygarlığının en belirgin özelliği elde ettikleri verileri sorgulama, bunun üzerine tartışmaları ve evreni açıklama çabalarıdır. Bununla birlikte toplum yapısındaki sınıfsal farklıklar azalsa bile kölelik hâlâ mevcuttur. Ancak daha önceki uygarlıklara kıyasla bu katmanların sayısı oldukça azalmıştır. MÖ 1000 yıllarından itibaren başlayan bir uygarlıktan bahsetmekteyiz. Yunan uygarlığı ile mitoloji etkisi terkedilip aklın, felsefi düşüncenin dönemi başlamıştır. Bu dönemin bilim insanları filozoflardır. Doğa filozofları, evreni bilme üzerine odaklanır. Bunlar kendilerine temel maddenin ya da nedeninin ne olduğunu sormuşlar; su, hava, ateş, toprak, atom, vb. şeklinde de yanıt vermişlerdir. Eski Yunan’da döneminde yapılan araştırmalar daha sonraları ampirik (deneysel) bilim olarak bilinen doğa bilimlerinin temellerin oluşturur.

Ortaçağ’da Bilim

Pek çoğumuzun Ortaçağ karanlığı olarak bildiği bu dönem, Rönesans’ın başladığı söylenen MS 13 yy’a kadar sürmüştür. Bu dönem Avrupa için karanlık iken özellikle 8 ile 11. yy’lar arası İslam uygarlığının zirve yaptığı yıllardır. Ortaçağ Avrupası’nda Hristiyanlığın baskın etkisi bilimsel çalışmaları olumsuz etkiledi. Bu dönemde bilim yapma yerine dinsel dogmaların akılla açıklanma yolu seçildi. Öte yandan doğuda İslam’ın bilim üzerine etkisi oldukça pozitifti. Bilim gerek Müslüman gerekse Müslüman olmayan bilim insanlarının ortak çabalarıyla gelişmeye başlamıştır. Özellikle Antik Yunan, İran, Hint ve diğer medeniyetlerden yapılan bilimsel çeviriler bu gelişimin önemli unsurlarıdır.

Rönesans’ta Bilim

Bu dönemi bir ara dönem olarak niteleyip ve modern bilime geçiş tüneli olarak görebiliriz. Rönesans Yeniden Doğuş anlamına gelmektedir. Eski Yunan geleneğine yani sorgulamaya yöneliştir. Eski Yunan ve Mısır eserlerinin Arapçadan tekrar çevrilmesi, matbaanın kullanılması, coğrafi keşifler ve pusula bu dönemin temel doğuş nedenleri olarak sayılabilir. Rönesans döneminde felsefe ve bilim birbirlerinden ayrılmak üzere sınırları çizilmiştir. Bu dönemin önemli isimleri arasında Kepler, Galileo, Newton, Huygens, Boyle, Gassendi sayılabilir. Bunlara ilaveten, bilimin doğasının ve yapısının anlaşılmasında Descartes’in yöntem bilim arayışı önemli bir role sahiptir.

Rönesans Sonrası Dönem: Aydınlanma ve Modern Bilim

Aydınlanmayı insan aklının kullanılması, uyanış, hurafelere, ezilmişliğe, dogmatizme direnişin taşlarının döşendiği bir zemin ve en önemlisi eşitliğe açılan bir kapı olarak kâbul edebiliriz. Bu dönem, insanın tanrı, bilim ve doğa ile olan ilişkilerini toplumsal değişim çerçevesinde sorgulamaya başladığı süreçtir. Bugünün postmodern kurumları içerisinde adını özenle anmaktan kaçınsak bile üretim araçları üzerinden sınıfsal bir mücadelenin tanımlanmasının pik yaptığı noktadır. Egemen güç olan feodalite-kilise iş birliğine karşı bir başkaldırıdır. Kısaca mistizm yerine akıl; ezilmişlik yerine özgür bir toplum kurma hevesidir. Toplumsal uyanışı da bilimsel (akılsal) sıçramalardan ayrı düşünmek olanaksızdır. Bilimi bağlamdan ve zamandan izole kılmak mümkün değildir. Bilim, dinamik ve birikimli bir süreçtir. Önceki deneyimler ve bilgiler yanlışlanmış olsalar da, yeni bilginin oluşumunda önemli bir role sahiptir.

Bilimin Özellikleri ve Tartışma

Bilimin özelikleri gibi bir başlık kendi içinde bazı gelgitlere neden olmaktadır. Bilimin belli başlı karakteristiklerini yazdıktan sonra konu hakkında biraz tartışmak gerekirse bilimin özellikleri ilgili maddelerin bazılarını şöyle sıralayabiliriz:

1. Bilim doğal dünya sorunlarına odaklanır, yani olgusal ve materyalisttir.
2. Bilimin amacı evreni ve doğayı mantıksal düşünme yollarıyla açıklamaya çalışmaktır.
3. Bilim veri ve/veya kanıt temellidir. Bilimsel bir çalışma belirli bir süreçte toplanan somut verilere ve kanıtlar dayanır.
4. Bilim test edilebilir düşünceleri tartışır. Bilimsel bilginin test edilebilir denenebilir bir doğası vardır.
5. Bilim sosyal bir etkinliktir. Bilim bireysel meraklar kadar toplumun ihtiyaçlarından köken alır. O nedenle bilim toplumla etkileşim hâlindedir.
6. Bilim birikimli bir süreçtir yani sonraki araştırmaların öncelidir.
7. Bilim görelidir. Yani bilimin ortaya koyduğu sonuçlar ve yorumlar hiçbir zaman, mutlak olarak nesnel ve doğru kabul edilemez.
8. Bilimsel tutum ve davranış bilimi etkiler.

Çocuk ve Bilim

Çocuklar doğaları gereği meraklıdır ve sürekli bir öğrenme ve araştırma isteğine sahiptir. Çocuk erken yaşlarda daha çok çevresine anlam vermeye çalışırken, ilerleyen yaşlarda etraflarında gerçekleşen olaylara karşı farkındalık kazanarak olay ve olguların sebeplerini merak etmeye başlar (Büyüktaşkapu, Çeliköz ve Akman, 2012). Bu durum onların çevrelerini sürekli olarak gözlemleme, araştırma, inceleme ve keşfetmesine neden olmaktadır. Bütün bu davranışlar çocuğun günlük yaşamda bilimsel süreçlere girebilme yatkınlığını da göstermektedir. Çocuklar bilimle hem formal okul ortamlarında hem de gündelik enformel öğrenme ortamlarında karşılaşabilmektedir. Eğitim-öğretim ortamlarında çocuklar, fen bilimleri gibi derslerde bilimsel bilgiyi kazanma ve bilimsel süreç becerilerini edinmeye yönelik öğrenme etkinliklerine dâhil olmaktadır. Çocukların bilimi öğrenme süreçlerindeki etkinliklerin çeşitlendirilmesi, bireysel farklılıkların göz önünde bulundurulabilmesi açısından da önemlidir. Farklı öğrenme biçimlerine sahip çocuklar bu sayede bilimi kendileri için en uygun ve etkili olan şekilde öğrenebilir. Erken yaşlarda çocuklar bilimle tanıştırılırken çocukların yaşadıkları çevreyi anlayabilmeleri birincil hedef olarak görülmektedir.

Çocuk ve Teknoloji

Çocukların bilim ve bilimsel süreçlerle karşılaşma dönemleri ve şekillerini konu alan tartışmanın çok daha şiddetlisi teknoloji üzerinden yürütülmektedir. Günümüzde çocuklar doğdukları andan itibaren teknoloji ile tanışmakta ve yaşamları boyunca teknoloji ile etkileşimde bulunmaktadırlar. 20 yıla yakın bir süre önce Conn, teknolojiyi etrafımızı çevreleyen havadan farksız olarak tanımlamıştır (Tapscott, 1998). Son yirmi yıldaki teknolojik gelişmeleri göz önünde bulundurursak toplumdaki bireylerin, özellikle de genç yaştaki çocukların, yaşantılarının teknolojiden ne derecede etkilendiği daha iyi anlaşılabilir. Teknoloji alanında yaşanan gelişmeler hayatın diğer alanlarında olduğu gibi eğitimde üzerinde de birçok etkiye sebep olmuştur. Teknolojinin farklı gelişim alanlarına etkilerinin araştırıldığı bir çalışmada (Akkoyunlu ve Tuğrul, 2002) şu başlıklar ortaya çıkmıştır:

1. Teknolojinin Sosyal ve Duygusal Gelişime Etkisi,
2. Teknolojinin Dil Gelişimine Etkisi,
3. Teknolojinin Psikomotor Gelişime Etkisi,
4. Teknolojinin Bilişsel Gelişime Etkisi,
5. Teknolojinin Öğrenmeye Eğilime Etkisi.

Bilim Okuryazarlığı

Bilim okuryazarlığı kavramının fen eğitimi alan yazınında yer bulması ile birlikte bu alandaki reform hareketlerinin öncelikli hedefleri arasındaki yerini almıştır. Başta Amerika Birleşik Devletleri (ABD) olmak üzere birçok ülke bilim okuryazarlığını fen eğitimi reformlarının merkezine oturtmuşlardır. Ulusal Fen Öğretmenleri Birliğinin tanımına göre bilim okuryazarı bireyler çevresindeki insanlarla iletişim kurarken bilimsel kavramları, bilimsel süreç becerilerini ve bilimsel değerleri kullanarak bu doğrultuda kararlar alan ve fen, teknoloji ve toplum (sosyal ve ekonomik gelişmeler gibi) arasındaki karşılıklı ilişkileri anlayabilen kişilerdir. Bilim okuryazarlığı, bilginin yanı sıra, bilimsel beceri, tutum ve değerleri de içerek karmaşık bir kavramdır. Bilim okuryazarlığı kavramının alanyazındaki farklı tanımlamalarından da cesaret alarak, fen eğitimi alanındaki birçok araştırmacı alanyazında önemli yere sahip kavramları bilim okuryazarlığı şemsiyesi altında yeniden tanımlama gereği duymuşlardır. Bilim okuryazarlığı uluslararası bağlamda olduğu kadar ülkemizde de fen eğitiminin birincil hedefleri arasında gösterilmektedir. 2005 yılında yürürlüğe giren Millî Eğitim Bakanlığı (MEB) İlköğretim Fen ve Teknoloji dersi öğretim programında “bireysel farklılıkları ne olursa olsun bütün öğrencilerin Fen ve Teknoloji okuryazarı olarak yetişmesi” programın genel vizyonu olarak belirtilmiştir.

Teknoloji Okuryazarlığı

Teknoloji insanlık tarihinin başlangıcından itibaren büyük bir hızla gelişerek insan hayatının vazgeçilmez bir parçası hâline gelmiştir. Bu durum teknolojiden en doğru ve verimli bir şekilde yararlanmayı ve teknoloji alanındaki gelişmeleri yakından takip etmeyi günümüz insanının sahip olması gereken vazgeçilmez becerilerden biri hâline getirmiştir. Türk Dil Kurumu teknolojiyi “bir sanayi dalı ile ilgili yapım yöntemlerini, kullanılan araç ve gereçleri kapsayan bilgi” olarak tanımlamıştır (Türk Dil Kurumu [TDK], 2003). Teknoloji okuryazarlığı, Uluslararası Teknoloji Eğitim Kurulu olan ITEA tarafından yayınlanan “Teknoloji okuryazarlığı için Standartlar: Teknolojik Çalışmalar için İçerik” ve “Tüm Amerikalılar için Teknoloji Projesi” isimli çalışmalarda teknolojinin ne olduğunu, nasıl ortaya çıkarıldığını, toplumu nasıl şekillendirdiğini ve toplum tarafından nasıl şekillendirildiğini bilme ve teknolojinin kullanılmasında tarafsız ve pratik olma olarak açıklanmıştır.

Erken Çocuklukta Bilim ve Teknoloji Öğretimi

Erken çocukluk dönemi, çocuğun bedensel, zihinsel, duygusal ve sosyal becerilerinin en hızlı geliştiği (Tekiner, 1996) ve ileriki dönemler için temel becerilerin kazanıldığı süreçlere denk gelmektedir (Armas, 2002; Akman, 2003). Çocuklar bilimsel kavramlar dâhil birçok kavramı, var olan kavramları genişletmelerini ve yeni kavramlar üretmelerini sağlayan yöntemleri bu dönemde kazanırlar (Akman, Üstün ve Güler, 2003). Buna ek olarak bu yaştaki çocuklar günlük yaşantılarında kullandıkları ve kullanacakları pek çok yeteneği bilimsel süreçleri kullanarak edinirler (Akman, 2003). Tüm bu noktalar göz önünde bulundurulduğunda erken çocukluk döneminin bilimsel tutum, bilgi ve becerilerin geliştirilmesindeki kritik önemi ortaya çıkmaktadır.