Erken çocukluk döneminde verilen etkili bir fen eğitimi çocukların bilişsel, duyuşsal, psikomotor, sosyal, dil, sorgulama, öz-düzenleme, bilimsel süreç becerileri gibi pek çok becerinin kazandırılmasına ve geliştirilmesine yardımcı olur. Bunun yanı sıra, fen bilimine karşı olumlu tutum geliştirmelerini sağladığı gibi gelecekteki akademik başarılarına da olumlu olarak yansımaktadır.

Erken çocukluk döneminde fen eğitimi yaparak ve yaşayarak öğrenmeyi esas alan; projeler, oyunlar, gösteri deneyleri, inceleme gezileri ve diğer öğretim yöntemleriyle harmanlanarak verilmelidir. Fen içeriğini çocuklar bilimsel süreci uygulamaya geçirerek keşfederler ve kavrarlar. Bu dönemde çocukların fen eğitiminden maksimum kazanımı sağlamaları için didaktik öğretim yöntemleri yerine, öğrenci merkezli, onların aktif katılımıyla gerçekleştirilen yöntem ve teknikler tercih edilmelidir.

Piaget çocukların öğrendikleri bilgiyi üçe ayırmaktadır: Fiziksel bilgi, mantıksal/matematiksel bilgi ve sosyal bilgi.

Fiziksel bilgi, çocuğun çevresindeki nesnelere yönelik bilgidir ve duyu organları sayesinde kazanılabilir. Örneğin; okul öncesi dönemdeki çocuklar duyu organlarını kullanarak oyun bloklarının sert olduğunu, küp şeklinde olduğunu, farklı renk ve büyüklükte olduklarını söyleyebilirler. Mantıksal/matematiksel bilgi, fiziksel bilgiden daha soyuttur ve olgular arasındaki ilişki ve bağları anlamayı gerektirir. Örneğin, blokların rengi ve şekli gibi özellikler fiziksel bilgiyi oluştururken blok kümelerinin yerleri değişse de sayılarının değişmediğini söylemek mantıksal/matematiksel bilgi, olarak değerlendirilir. Bu tür bilgi, duyuları kullanmanın ötesinde akıl yürütmeyi gerektirir. Fiziksel bilgi uygulama alanı bakımından sınırlı bir bilgi türü iken, mantıksal/matematiksel bilgi çok daha geniş kapsamlıdır. Örneğin, sayıların korunumu ilkesi blokların dışında bozuk paralara, oyuncaklara, insanlara veya pek çok farklı nesneye uygulanabilir. Son olarak Piaget, kültürel çevre içerisinde başka insanlardan edinilen bilgi türüne sosyal bilgi adını vermiştir.

Piaget’e göre öğrenmenin gerçekleşmesi için başlangıçta dengede olan bilişsel yapının bozulması, ardından, özümleme ve düzenleme yoluyla daha üst düzey bir yapının oluşması gerekmektedir. Özümleme, yapılan gözlemlerin zihindeki şemalar bakımından değerlendirilmesidir. Şema, çevredeki olay, olgu ve varlıklara dair zihindeki algı çerçevesidir. Örneğin; kedinin dört ayaklı olduğunu bilen bir çocuk, ilk defa karşılaştığı köpeğe de kedi diyebilir. Bu durumda, dört ayaklı diğer hayvanları da zihnindeki kedi şemasına oturtmuş ve özümleme yapmış olur. Düzenleme ise karşılaşılan yeni olay, olgu ve varlıklar sonucu zihnindeki şemaları düzenleyerek yeni şemalar oluşturulmasıdır. Örneğin; yumurtayı top sanarak oynamak isteyen çocuk, yumurtanın yere atılınca kırıldığını gördüğünde zihnindeki şemayı değiştirerek yuvarlak görünen her nesnenin top olmayabileceğini öğrenir ve böylece, düzenleme yapmış olur.

Çocuğun öğrenmesinde gelişim dönemleri önemli bir yere sahiptir. Piaget çocuktaki bilişsel gelişimi 4 döneme ayırır: (1) Duyusal dönem, (2) İşlem öncesi dönem, (3) Somu işlem dönemi, (4) Soyut işlem dönemi. Bu gelişim dönemlerinin her biri, bir önceki gelişim döneminin genel özelliklerini içerir. 

Bu dönem 0-2 yaşı kapsamaktadır. tipik göstergeleri şunlardır:

• Yeni doğmuş bir bebeğin birtakım refleksleri (emme, seslere tepki verme, yakınındaki nesnelere odaklanma, vb.) vardır. Dönem boyunca bebek artık bu hareketleri çevresiyle uyum içinde yapmaya başlar.
• Duyu organları onun için çevreyi tanıma araçlarıdır.
• Önce kendi vücudunu tanımaya yönelik hareketler sergiler ve zamanla çevresindeki yüzlere, seslere, vb. tepki verir.

Bu dönem 2-7 yaş arasını kapsamaktadır. Tipik göstergeleri ise şunlardır?

• Dil gelişimi çok hızlı bir biçimde ilerler.
• Sembolik oyun davranışları sergiler (göz önünde bulunmayan varlıkları temsil eden semboller geliştirir. Örn., uzun bir cetveli ata benzetip üzerine binerek oyunlar oynar.)
• Dönemin sonlarına doğru, mantık kurallarına uygun düşünmeye başlar.
• Problemleri sezgileriyle çözmeye çalışır.
• Nesnelerin belli özelliklerine yoğunlaşsa da bazı ilkeleri henüz kavrayamaz (örn., korunum ilkesini henüz kazanmadıkları için bir bisküviyi ikiye böldüğünüzde bütün olan yerine parçalı olana daha fazla diyebilir.)
• Egosantrik (benmerkezci) düşünce hakimdir (olayları diğer insanların bakış açısıyla görmekte zorlanır, yalnızca kendi bakış açılarına odaklanır.)

Bu dönem 7-11 yaş arasını kapsamaktadır. Bu dönemin tipik göstergeleri şunlardır:

• Bilişsel yeterlikler bakımından hızlı bir gelişme yaşar.
• Egosantrik düşünce yapısı zamanla kaybolur.
• Korunum ilkesini kazanır.
• Birebir eşleme yapabilir, varlıkları farklı özelliklerine göre sıralayabilir, ortak özelliklerine göre sınıflandırabilir.

Bu dönem 11 yaş üzerini kapsamaktadır. Tipik göstergeleri şunlardır: 

• Soyut kavramları, atasözü ve deyimleri anlar ve soyut problemleri çözme becerisi gelişir.
• Problemdeki değişkenleri belirleyip aralarındaki ilişkileri açıklayabilir.
• Hipotez kurup deney yapabilir, verileri yorumlayabilir.
• Birleştirilmiş üst düzey bilimsel süreç becerilerini kullanabilir.
• Farklı bakış açıları geliştirip problemleri farklı yollardan çözebilir.
• Fikirler, idealler, inanç ve değerler geliştirmeye başlar.
• Toplumsal sorunların farkına varıp çözüm yolları aramaya başlar.

Vygotsky öğrenmenin bireysel değil, toplumsal bir etkinlik olduğunu ve erken yaşlarda aile içinde informal olarak başladığını vurgular. Çocuklar önce çevrelerindeki anne, baba gibi yaşça büyük bireyleri gözlemleyerek ve birlikte etkinlikler yaparak yeni bilgi ve beceriler kazanırlar. Bunlar genellikle içinde bulundukları kültürün önem verdiği bilgi, beceri ve tutumlardır. Örneğin, deniz kıyısında yaşayan bir aile için balık tutmak önemli bir beceri olabilir ve çocuklarına bu beceriyi erken yaşta kazandırmayı hedefleyebilirler.

Vygotsky, çocukların tek başlarına başaramayacakları, ancak bir yetişkin veya rehber yardımıyla tamamlayabilecekleri görevlere yakınsal gelişim alanı adını vermiştir. Eğiticinin görevi burada çocuğun zorlandığı konularda başlarda destek vermek, daha sonra bu desteği kademeli olarak çekmek, böylece çocuğa daha fazla sorumluluk vermektir. Nihai hedef ise çocuğun söz konusu görevi eğiticinin yardımı olmadan tamamlamasıdır.

Öğretmene sınıf içi öğrenme etkinlikleri esnasında iyi bir destek sağlayabilmesi için şunlar tavsiye edilmektedir:

• Öğrencilerde ilgi ve merak uyandıracak, onları zorlayacak ama yetenekleri ölçüsünde etkinlikler sunmak
• Yapılacak işi parçalara bölmek; böylece, öğrencilerde bıkkınlık yaratmamak
• Yeri geldiğinde açık-uçlu, üst düzey sorular sormak
• Öğrencilerin fikirlerini paylaşmaları için onları teşvik etmek
• Öğrencileri ihtiyaç duydukları kaynaklara yönlendirmek
• Öğrencilerin zorlandıkları kavram ve olgularla ilgili şemalar, haritalar, resimler gibi görseller kullanmak
• Gerek devinişsel, gerekse bilişsel becerilerin kullanımı konusunda modelleme yapmak (Örn; bir terazinin nasıl kullanılacağını veya bir deneyden önce nasıl hipotez kurulacağını göstermek)

Bruner öğrenme faaliyetlerinin öğrencilerin aktif katılımıyla gerçekleştirilmesini önermektedir. Öğrenci kendi çabalarıyla, buluş yaparak bilgiye ulaştığı zaman kendine güven duygusu gelişir, öğrenmeye yönelik içsel motivasyonu artar ve bilginin daha kalıcı olması sağlanır. Bruner’e göre çocuklar fen öğrenirken tıpkı bilim insanları gibi çalışabilmeli, kendi sorularını sorup kendi çözüm yollarıyla cevaba ulaşmalıdır. Bunu yaparken de bilim insanlarının düşünce ve eylemlerine yön veren bilimsel süreç becerilerinden faydalanmalıdır. Yani, gözlem ve ölçüm yapmalı, veri toplamalı tahminde bulunmalı, çıkarım yapmalı, verileri yorumlamalı, fikir ve sonuçlarını başkalarına aktararak iletişim kurmalı, hipotez kurmalı, deney yapmalı ve modeler oluşturmalıdır.

Bruner’e göre buluş yoluyla öğrenme öğrencilerin seviyesi ve konunun zorluğuna göre üç türlü gerçekleştirilebilir. Bunlar: (1) Bağımlı buluş yolu, (2) Yarı-bağımlı buluş yolu ve (3) Serbest buluş yoluyla öğrenmedir.

Bağımlı Buluş yolunda problem ve çözüm yollarına karar verilmesi öğretmen ve kitap tarafından belirlenirken öğrenci çözüme ulaşır. 

Problem öğretmen ve kitap tarafından belirlenirken öğrenciden çözüm yollarına karar vermesi ve çözüme ulaşması beklenir. 

Problemin belirlenmesi, çözüm yollarına karar verilmesi ve çözüme ulaşılması öğrenciden beklenir. 

Bruner cocuğun bilişsel gelişimini 3 döneme ayırmıştır: Eylemsel dönem, imgesel dönem ve sembolik dönem.

Bu dönemde çocuk bilgileri doğrudan doğruya nesnelerle ilişki kurarak, duyu organlarını kullanarak kazanır.

Bu dönemde bilgiler zihinde imgeler olarak depolanır. Çocuk bir otomobil veya köpek resmini zihnindeki imgeleri kullanarak çizebilir. Bu dönemde öğrenmeye yardımcı olmak adına yeni kavramlar verilirken resim ve şemalardan faydalanılmalı; kavramlarla ilgili örnekler ve örnek olmayanlar bir arada verilmelidir.

Bu dönemde bilgiler zihinde semboller, kodlar ve formüller olarak depolanır. Dil de bu bilgilerin bir bölümünü oluşturur. Çocuk matematik formüllerini veya müzik notalarını okuyabilir. Bu dönemde öğrencilere yeni bilgiler sembol veya formülleriyle birlikte kazandırılabilir.

Bruner her ne kadar bilişsel gelişimi dönemlere ayırsa da Piaget gibi belli bilgilerin öğretilmesi için belli dönemlerin beklenmesi fikrine karşıdır. Ona göre her türlü bilgi her dönemdeki çocuğa belli bir düzeye kadar öğretilebilir. Bu amaçla sarmal öğrenme yaklaşımı geliştirilmiştir. Sarmal öğrenmede öğrenme konuları, tekrar tekrar, artan derinlik ve soyutlukla ele alınır. Yeni konular önceki öğrenmelerle ilişkilendirilir.

Maria Montessori, çocukları gözlemleyip onlara sorular sorarak tamamen onların istekleri ve tercihleri doğrultusunda bir öğretim yaklaşımı geliştirmiştir. Buna göre, her çocuk tektir ve özeldir. Her çocuğun kendine özgü bir öğrenme stili ve ritmi vardır. Öğretmenler bu stile ve ritme saygı duyarak onların sosyal ve akademik potansiyellerinin en üst seviyesine çıkmalarına yardımcı olmalıdır. Montessori okullarında çocuklar, özgür tercihler yaparak istedikleri konuyu istedikleri zaman öğrenebilirler; istedikleri kadar tekrar yapabilirler; erken öğrenenler yeni bir konuya geçebilirler; farklı yaş gruplarından çocuklar bir arada eğitim alabilirler. Bireysel çalışabilecekleri gibi, gruplar hâlinde de çalışabilirler. Bu okullarda geleneksel kağıt-kalem sınavları ve not sistemi bulunmamaktadır.

Montessori okullarında materyal setleri beş temel öğrenme alanına yönelik olarak hazırlanmıştır: (1) Günlük yaşam aktiviteleri; (2) Duyular; (3) Dil; (4) Matematik; (5) Kültür. Materyaller onların duyularını harekete geçirerek problem çözmelerine yardımcı olacak şekilde düzenlenmiştir. Ayrıca, bu materyaller çocukların kendi başlarına özgürce kullanabilecekleri şekilde tasarlanmıştır. Deneyimleri sırasında çocukların hata yapmalarına ve bu hataları fark edip düzeltmelerine de fırsat verilir. Materyalleri kullandıktan sonra temizleyip yerine koymak çocukların görevidir ki bu sayede, sorumluluk duyguları gelişir. Bu sınıflarda rekabet yoktur; aksine, iş birliği içinde çalışma ve başkalarının tercihlerine saygı duyma davranışları ön plana çıkmaktadır.

Reggio Emilia okullarında dört temel unsur vurgulanmaktadır: Öğrenci merkezli eğitim, bütünleşik program ve proje yaklaşımı, öğrenci-öğretmen ilişkisi, öğrencilerin performans ve ürünlerinin belgelenmesi.

Reggio Emilia okullarının kurucusu olan Loris Malaguzzi bu okullarda Piaget, Vygotsky ve Dewey’in eğitim felsefelerini harmanlamış ve çocuğu merkeze koyan bir öğretim yaklaşımını desteklemiştir. Çocuk doğal ortamı içerisinde çevresiyle iletişim ve temas kurarak öğrenir. Doğuştan gelen merak duygularıyla sürekli soru sorma, test etme ve buluş yapma eğilimindedirler. Her çocuk özeldir ve çok değerli fikirlere sahiptir.

Reggio okullarında programın farklı öğrenme alanlarına bölünmesi yerine bütünleşik program yaklaşımı benimsenmiştir. Çocukların ilgi ve deneyimlerine göre farklı boyutları ele alan projeler dönem boyu tamamlanır. 

İş birliği içinde öğrenme Reggio Emilia yaklaşımının en önemli prensiplerinden birisidir; dolayısıyla bu okullarda iletişim çok önemlidir. Öğrenci-öğretmen ilişkisinde sevgi, saygı, destek ve olumlamak unsurları ön plandadır.

Son olarak öğrencilerin Performans ve Ürünlerinin Belgelenmesi sürecinde daha çok öğrencilerin öğrenme sırasında yaşadıkları deneyimlere yer verilmektedir. Sonuçtan çok sürece önem verilmekte ve bu süreçte öğrencilerin problemleri nasıl çözdükleri, hangi yöntem ve teknikleri kullandıkları, hangi alanlarda eksikleri olduğu öğrenilmeye çalışılmaktadır. 

Waldorf yaklaşımının genel amacı çocuklara fiziksel, ruhsal ve bilişsel yönden hitap ederek onların benlik algılarının gelişimini sağlamaktır. Ayrıca yaratıcılık ve analitik düşünme becerilerinin gelişimi de hedef alınmıştır. Waldorf okullarında çocukların zayıf yönleri değil güçlü yönleri vurgulanır. Programda sanat, müzik, ritm ve dil öğretimi bir bütün oluşturmaktadır. Bu okullarda çocuğun çok yönlü gelişimi hedef alınır; “Beyin, kalp ve eller” sloganı programın temel felsefesini yansıtır.

Okul öncesi döndemde çocukların çevreyi daha iyi anlayıp fen ve doğa ile ilgili öğrenmelerini kolaylaştıracak bazı öğretim yöntemleri belirlenmiştir. Bu yöntemler: proje yaklaşımı, sorgulayarak öğrenme, 3E/5E öğrenme halkası, oyun tabanlı öğrenme, bütünleştirilmiş öğretim yaklaşımı, okul dışında inceleme gezileri ve bilim şenlikleridir. 

Proje yaklaşımı çocukların belli bir konu üzerinde detaylı ve derinlemesine inceleme yapıp sonuca ulaşmalarını hedef alan bir yaklaşımdır. Proje yaklaşımı çocukların gözlem yapma, veri toplama, çıkarım yapma, hipotez kurma, deney yapma gibi pek çok bilimsel süreç becerisini kullanmasına fırsat tanıdığı gibi; takım çalışması, sorumluluk bilinci, çevreye karşı duyarlılık, karar verme gibi yeteneklerinin de gelişimine katkı sağlar. Proje yaklaşımı ayrıca, grup çalışmaları sırasında sosyal beceriler; yeni kelimeler öğrenme, dinleme, cümle kurma açısından dil becerileri; sembol kullanma, miktar ve mekân ölçme sayesinde matematik becerilerinin gelişimine katkıda bulunur.

Okul öncesi dönem çocukları ile yapılan proje çalışmalarında şu hususlara
dikkat etmekte yarar vardır:

• Proje konularına mümkünse çocuklarla birlikte karar verilmeli. Eğer konu öğretmen tarafından seçilecekse çocuğun ilgi alanı ve seviyesine uygun olmalıdır.
• Proje çalışması için çocuklarla birlikte planlama yapılmalı, gerek zaman gerekse uygulama aşamaları ve kullanılacak materyallerle ilgili taslak çıkarılmalıdır.
• Proje konuları mümkün olduğunca çocukların gözlem yapma, veri toplama, deney yapma gibi bilimsel süreç becerilerini kullanacakları nitelikte olmalıdır.
• Öğretmen konuyla ilgili derinlemesine bilgi sahibi olmalı, gerektiğinde öğrencileri yönlendirebilmelidir.
• Gruplar hâlinde çalışacakları gibi çocuklara bireysel çalışma fırsatı da tanınmalıdır.
• Çocuklara kendi sorularını oluşturmaları için fırsat verilmelidir.
• Projenin gelişimi takip edilmeli; yanlış veya eksik olan husular konusunda çocuklar zamanında uyarılmalıdır.
• Proje sonuçları sergiler yardımıyla tüm okulla ve ailelerle paylaşılmalıdır.

Proje çalışmaları planlama, uygulama ve sonuçlandırma olmak üzere 3 temel aşamada gerçekleşir.

Öğrencinin ilgi ve yeteneklerine uygun bir konu araştırılmak üzere belirlenir. Konuyla ilgili kavramlar, öğrenilmek istenen şeyler, toplanması gereken veriler, kullanılacak malzemeler, yapılacak geziler, bilgi toplanacak kişi ve kaynaklar, projenin süresi ve projenin kaç kişiyle yürütüleceği tespit edilir. Eğer grup çalışması yapılacaksa görev dağılımı da bu aşamada yapılır. Çocuklar projenin sonucuna dair hipotezler geliştirirler. Seçilen proje konusu çocuğun farklı gelişim alanlarını destekleyici nitelikte ve en az bir haftalık araştırma yapabilecek kadar zengin olmalıdır. Öğretmen yeterli rehberlik sağlayabilmek için projeyle ilgili detaylara hakim olmalı, ayrıca, projeyle ilgili anne ve babaları bilgilendirmelidir.

Projenin uygulamaya döküldüğü, çocuğun aktif bir biçimde araştırma yaptığı aşamadır. Gerekli malzemeler kullanılarak gözlemler yapılır, saha gezileri düzenlenir, ilgili kişilerle görüşülür, veriler çizim, fotoğraf, grafik, sayı, vb. yollarla kaydedilir ve düzenlenir. Bu aşamada çocuklar verileri anlamlandırmaya ve yorumlamaya başlarlar, sonuca dair tahminler yaparlar.

Toplanan bilgilerin birleştirilip bir sonuca ulaşıldığı aşamadır. Çocuk öğrendiklerini özetleyip tekrar eder ve bir değerlendirme yapar. Bu aşamada çocuktan kendisine yöneltilen sorulara cevap vermesi beklenir. Ortaya konulan ürünler ayrıca, başkalarına sunulmak üzere hazırlanır. Sunum için çizimler, fotoğraflar, grafikler veya drama yönteminden faydalanılabilir. Sunum için kullanılacak yöntem öğretmen tarafından öğrencinin seviyeleri göz önünde bulundurularak belirlenebilir. Bütün öğrencilerin aktif katılımı için rol ve görev
dağılımının dikkatli yapılması gerekir.

Sorgulayarak öğrenme, çocuğun soru sorarak başladığı döngüsel bir süreçtir. 
Bu süreçte çocuğun bilimsel kavramlardan ziyade, bilim insanlarının nasıl çalıştıklarını anlamalarına çalışılır. Çocuk araştırma yapar, tartışır, yaratma ve yansıtma yoluyla problemin sonucuna ulaşır. Ancak süreç bu aşamada bitmek zorunda değildir. Çocuk yansıtma aşamasından sonra daha üst düzey bir soru sorarak, yeni bir araştırma süreci başlatabilir. Çocuk her aşamada, başa dönüp tekrarlar yapabilir, yanlışlarını düzeltebilir.

Sorgulayarak öğrenme sırasında çocukta aşağıdaki becerilerin gelişmesi hedeflenmektedir:

• Çevresindeki varlık ve olaylarla ilgili sorular sorma
• Çevresindeki varlık ve olayları inceleyip keşfetme
• Varlıkların özelliklerini tarif etme
• Sınıflama, sıralama, karşılaştırma yapabilme
• Gözlem ve fikirleri farklı yollarla kaydetme (çizimler, grafikler, fotoğraflar, vb.)
• Gözlemlerine kesinlik ve derinlik katacak bazı araç gereçleri kullanabilme (büyüteç, terazi, damlalık, çeşitli ölçme aletleri, vb.)
• Araştırmaya dair tahminde bulunma, veri toplama ve yorumlama, örüntüleri farketme, sonuç çıkarma
• Başkalarıyla iş birliği içinde çalışabilme
• Fikirlerini paylaşma ve farklı görüşleri dinleme

3E Öğrenme Halkası, döngüsel bir süreç olan keşfetme, açıklama ve derinleştirme aşamalarından oluşur.

Keşfetme aşamasında, öğrenciler kendilerine verilen bir problemi varolan bilgi ve deneyimleriyle çözmeye çalışırlar. Gruplar hâlinde çalışan öğrenciler iş birliği ve fikir alışverişi yaparak çözüm yolları geliştirirler. Bu aşama öğrencileri tartışmaya ve kendi fikirlerini analiz etmeye teşvik eder. Tahmin ve hipotezlerini deneyerek bazı kesin olmayan sonuçlara ulaşırlar. Öğretmen bu aşamada cevabı söylemek veya teorik açıklamalar yapmak yerine öğrencileri gözlemleyerek sorular sorar ve rehberlik eder. Örneğin, öğretmen çocukları gruplara ayırarak her gruba üzerinde farklı ağaçlardan toplanmış yaprakların yapıştırılıp hazırlandığı dosyalar dağıtır. Yapraklarla ilgili herhangi bir bilgi verilmeden, öğrencilerle bir bahçe gezisine çıkılır. Öğrencilerden kendilerine verilen dosyadaki yapraklara benzer yapraklar toplamaları istenir.

Açıklama aşamasında, keşfetme aşamasında yapılan etkinliklerle ilgili kavram ve teoriler öğretmen tarafından kitaplar, videolar veya diğer görseller yardımıyla açıklanır. Tanım ve açıklamalar yapılırken keşfetme aşamasındaki gözlem ve deneyimlerden faydalanılır ve onlarla ilişki kurulur. Örneğin, yukarıdaki keşfetme etkinliğinin devamında tekrar sınıfa dönülerek toplanan yapraklar incelenir. Öğretmen yapraklarla ilgili bilgiler verir. Yaprakların görevinin güneş, su ve hava yardımıyla besin üretmek olduğu açıklanır. Yapraktaki damarların görevinin su ve besin taşımak olduğu belirtilir. Yaprakların renkleri ve şekillerine
vurgu yapılır. Yaprakların sınıflandırılmasında damar yapıları, renk, şekil ve büyüklüklerinin kullanılabileceği belirtilir.

3E öğrenme halkasının son aşaması olan derinleştirme aşamasında, öğrenciler yeni öğrendikleri kavram ve açıklamaları yeni durum ve problemlere uygularlar. Derinleştirme uygulamaları kavramların zihinde daha anlamlı hâle gelmesi ve teorik içeriğin pratiğe dökülmesi için gereklidir. Örneğin; yapraklarla ilgili dersin derinleştirme aşamasında, öğrencilerden topladıkları yaprakları çeşitli özelliklerine göre sınıflandırmaları istenir. Böylece, öğrenciler yaprakların damar, kenar, şekil, renk gibi özelliklerini tekrar inceleme imkânı bulurlar.

Öğretmenin rolü; İlgi ve merak uyandırır, sorular sorar, öğrencilerin kavram yanılgılarını ortaya çıkarmaya çalışır. Öğrencinin rolü ise konuya karşı ilgi gösterir, “Bu neden oldu?” “Bu konu hakkında ne biliyorum?” “Nasıl
çözebilirim?” gibi sorular sorar. 

Öğretmenin rolü;

• Öğrencileri grup çalışmasına teşvik eder
• Kavram ve olguların tanımını yapmaz.
• Öğrencilerin çalışmalarını gözlemler.
• Sorular yönelterek rehberlik yapar.
• Problemleri keşfetmeleri için öğrencilere zaman tanır.

Öğrencinin rolü;

• Konudan uzaklaşmadan bağımsız düşünür.
• Grup hâlinde çalışarak fikirlerini paylaşır.
• Gözlem ve fikirleri not eder.
• Tahmin ve hipotezlerini test eder.
• Kesin olmayan bazı sonuçlara ulaşır.

Öğretmenin rolü;

• Öğrencilerden kendi cümleleriyle kavramları açıklamalarını ister.
• Tanım ve açıklamalara kanıt sunmalarını ister.
• Bilimsel tanım ve açıklamaları yapar.
• Öğrencilerin deneyimlerini açıklama ve tanımlara temel olarak kullanır.

Öğrencinin rolü;

• Öğretmenin ve sınıf arkadaşlarının açıklamalarını dikkatli bir biçimde dinler.
• Keşfetme’deki etkinlikleri gözden geçirir.
• Gözlem ve deneyim sonuçlarını açıklamalarda kullanır.
• Tanım ve açıklamalarla ilgili anlamadığı hususlarda sorular yöneltir.

Öğretmen rolleri;

• Öğrencilerin yeni öğrendikleri kavram ve tanımları kullanmalarını ister.
• Bilgi ve becerilerini yeni bir problem üzerinde kullanmalarını ister.
• Öğrencileri dinler ve onları “Bu konuyla ilgili ne öğrendin?” gibi sorularla yönlendirir.

Öğrencinin rolü;

• Yeni kavram ve açıklamaları yeni fakat benzer durumlara uygular.
• Soru sormak, çözüm sunmak ve deney tasarlamak için önceki aşamalardan edindiği bilgi ve deneyimlerini kullanır.
• Gözlemlerini not eder.
• Grup arkadaşlarıyla fikir alışverişinde bulunur.
• Kanıtlara dayalı mantıklı sonuçlara ulaşır.

Öğretmen rolleri;

• Öğrencilerin bilgi ve becerilerini değerlendirir.
• Onları gözlemler.
• Açık uçlu sorular sorar (Örn. “Nasıl açıklarsın?” “Bununla ilgili kanıtın ne?”)
• Öz-değerlendirme yapmalarına fırsat tanır.

Öğrencinin rolleri;

• Açık uçlu sorulara cevap verir.
• Yeni edindiği bilgi ve becerileri uygular.
• Soruları cevaplarken, gözlem ve deneyimlerinden kanıtlar sunar.
• Öz-değerlendirme yapar.

Oyun, belli bir amaca yönelik olan ya da olmayan, kurallı ya da kuralsız gerçekleştirilebilen, fakat her durumda çocuğun isteyerek ve hoşlanarak yer aldığı; fiziksel, bilişsel, dilsel, duygusal ve sosyal gelişimin temeli olan, gerçek hayatın bir parçası ve çocuk için en etkin öğrenme sürecidir.

Oyunlar esnasında çocuklar el-göz koordinasyonu, denge, ince motor beceriler gibi pek çok psikomotor becerinin yanısıra, paylaşım, başkalarının hakkına saygı duyma, hakkına sahip çıkma, kurallara uyma, düzen ve temizlik, kendini ifade edebilme gibi sosyal becerileri de kazanır. Oyun esnasında çocuk çevresini gözlemleyerek sınıflama, sıralama, karşılaştırma, eşleştirme gibi etkinlikler yapar, duyu organları yoluyla veri toplar, analiz yapar, problem çözmeye çalışır, eleştirel düşünme becerisi gelişir. Böylece bilişsel süreçlerin gelişimine de katkı sağlanmış olur. Bunların yanısıra, çocuk oyunlar sırasında, mutluluk, sevinç, acı, korku, kaygı, sevgi, bağımlılık, bağımsızlık, gibi birçok duyguyu öğrenir ve kendini de tanır.

Öğretim sürecinde kullanılan oyunlara eğitsel oyunlar denir. Eğitsel oyunlar öğrencilerin ilgisini çektiği ve bilgilerin kalıcılığını sağladığı gibi, yaratıcılık, hayal gücü, sentez gibi yeteneklerini de geliştirmesine yardımcı olur. Oyunlar planlanırken öğretmen çocukları çok iyi tanımalı, gelişim özelliklerini iyi bilmelidir. Oyunlar çocukların seviyelerinin üzerinde onları zorlayacak düzeyde olmamalıdır. Başaramayan öğrencilerin umutsuzluk duygusuna kapılmamaları için, oyunun akışı veya oyundaki roller zaman zaman değiştirilmelidir. Oyunların iyi bir eğitsel araç olarak kullanılması için, öğretmenlerin iyi bir oyun dağarcığına sahip olması, iyi bir oyun arkadaşı, iyi bir oyun yöneticisi ve iyi bir çevre düzenleyicisi olması gerekmektedir.

Oyun öğretimi oyunun tanıtılması, oyun kurallarının açıklanması ve oyunun uygulaması olmak üzere üç aşamada gerçekleşir. Oyunun tanıtılması, oyunun adının söylenerek çocukların oyuna istekli hâle getirilmesidir. Oyun kurallarının açıklanması, oyunun nasıl oynanacağı, rollerin dağılımı, oyunda kullanılacak materyaller, oyunun süresi gibi bilgilerin verildiği kısımdır. Oyuna tüm öğrencilerin katılmasına özen gösterilmelidir. Oyunun uygulanması ise, oyunun bir kez öğretmen ya da istekliler tarafından denenmesi ve ardından dönüşümlü olarak oynanmasıdır. Oyunun etkisinin artması için, oyun sonunda genel bir değerlendirme yapılması ve kavramların pekiştirilmesi faydalı olacaktır.

Bütünleştirilmiş öğretim yaklaşımı, çocukların gerçek yaşamda kullanacağı becerilere sahip olmaları amacıyla öğretimi bir yeterlik geliştirme süreci olarak
gören ve öğrenciler bir tema ya da proje çerçevesinde çalışırken farklı disiplinlerin birbiriyle etkileşim içinde kullanıldığı öğretim yaklaşımıdır.

Parçalı öğretim programlarında çocuklar feni sadece fen konularına ve etkinliklerine ayrılmış derslerde öğrenirken, bütünleştirilmiş program fenin diğer konu alanlarıyla bir arada öğrenilmesini öngörmektedir. Çocukların da karar verme sürecine katıldığı bir süreçle seçilen bir tema ya da proje boyunca çocuklar gözlem yapma, sınıflandırma, ölçme, tahmin etme, iletişim gibi bilimsel süreç becerilerini diğer alanlarda da kullanabilirler. Parçalı programdaki ayrıştırılmış ve genellikle çocuklar için anlamlı olmayan içerik yerine, bütünleştirilmiş programdaki gibi farklı konu alanlarının birbiriyle ilişkilendirildiği ve çocukların yaşamı ile ilgili bir içerik öğrenmeyi daha anlamlı kılmaktadır. Ayrıca, anlamlı bağlamlarda öğrenilen bilgilerin hayata aktarılması da daha etkili olmaktadır. Örneğin, bitkilerin genel özelliklerini sadece fen dersinde öğrenmek yerine, bitkilerin hayatımızdaki yeri ve önemi ile ilgili farklı alanlarda farklı projeler yapmak veya aile bireylerinin de katılımıyla bitki yetiştirmek, çocuklar için daha anlamlı olacaktır.

Bütünleştirilmiş programın faydaları şu şekilde sıralanabilir:

• Bütünleştirilmiş program öğrencilere farklı becerilerini uygulama ve geliştirme fırsatı sağlar.
• Günlük hayat ve öğrencilerin ilgi alanlarına göre şekillendiği için bilgiler daha anlamlıdır.
• Farklı bakış açıları daha bütüncül bir öğrenmeyi destekler.
• Bütünleştirilmiş program öğrenmeyi derinleştirir.
• Bütünleştirilmiş program öğrenci tutumlarını olumlu yönde artırır.
• Bütünleştirilmiş program, program içeriğinin tümüyle keşfedilmesi için yeterli zamanı sağlar.

Geziler çocukların içinde bulundukları dünyayı doğrudan tanıyıp anlamalarına ve aktif katılmalarına yardımcı olan; hem bilişsel hem de duyuşsal öğrenmeleri destekleyen etkinliklerdir.

Gezi etkinliğinden önce öğretmenin gezilecek yer ve öğrencilerin yaşayacakları deneyimler hakkında bilgi vermesi merak ve heyecanı artıracaktır. Gezi alanında uyulması gereken kurallar ve dikkat edilmesi gereken hususlarla ilgili uyarılar yapılmalıdır. Geziler esnasında ise, öğretmen sık sık sorular yönelterek çocukların dikkatlerini yoğunlaştırmalarına, beş duyu organını kullanarak gözlem yapmalarına, veri toplamalarına ve sorular sormalarına fırsat tanımalıdır. Farklı yerlere yapılan geziler ayrıca, çocukların farklı meslek grupları hakkında bilgi sahibi olmalarına ve farklı alanlarda yeni kavramlar öğrenmelerine yardımcı olacaktır. Ziyaret edilen alanda çocukların dokunup oynayabilecekleri, deneyimleyebilecekleri materyallerin olmasına özen gösterilmelidir. Çocukların yönlendirilmesi konusunda gerek okuldaki gerekse gezi alanındaki personelden yardım istenmeli, ön ziyaretle bir planlama yapılmalıdır. Geziler uzun sürecekse yeterli yiyecek ve içecek, olası yaralanma, kaza ve hastalıklar için ilk yardım çantası ve anne-babaların iletişim adresleri alınmalıdır.

Bilim şenlikleri, farklı yaş ve meslek gruplarından insanların bir araya gelerek fen konularını aktif ve eğlenceli bir biçimde öğrendikleri ortamlardır. Bilim şenliklerinde genel olarak öğrencilerden sorular sorup sorunun cevabına yönelik plan yapmaları, uygun materyalleri kullanarak veri toplamaları, analiz yapıp sonuca ulaşmaları ve bulgularını paylaşmaları beklenmektedir.

Bilim şenliklerinin planlama ve uygulama aşamasındaki önemli hususlar şu şekilde sıralanabilir:

• Öğrencilerin ilgi ve yetenekleri doğrultusunda, öğretmen rehberliğinde bir proje konusuna karar verilir.
• Öğrenciler konuyla ilgili araştırma yapıp bilgi toplarlar.
• Öğrenciler topladıkları bilgiler ışığında, bilimsel yöntemi kullanarak projenin aşamalarını gerçekleştirirler. Bu aşamalar:
  
  • Hipotez kurma,
  • Gözlem yapma,
  • Veri toplama,
  • Veri ve gözlemleri analiz etme ve yorumlama,
  • Sonuç çıkarma olarak sıralanabilir.
• Öğretmen projenin bütün aşamalarında rehberlik yapar.
• Öğrenciler projeyi tamamlayarak, panolar ve çeşitli görseller yardımıyla ilgi çekic bir sunum hazırlarlar.
• Öğrenciler sunum yaparlar. Bu sırada, kendilerine yöneltilen sorulara cevap verirler

Bu şenlikler, fen öğrenmenin yanısıra, fene karşı korku ve kaygıların giderilmesini ve fenin günlük hayatla iç içe olduğunun irdelenmesini de amaçlar.