Eğitsel Blog 8 – STEM Eğitiminde Matematiksel Modelleme

Biyoloji öğretimi, biyolojik sistemlerin içerisinde var olan bilimsel bilginin günlük hayatımıza aktarılarak belirli davranışlar edinmemizi sağlar. Dolayısıyla biyoloji öğretimi zorunluluğu da beraberinde getirmektedir. Günlük yaşantımızda biyoloji bilimini içeren günlük problemler yaşamımızın önemli bir bölümünü oluşturmaktadır. Bu bağlam da biyoloji biliminin alt bilim dalları insanoğlunu meşgul etmektedir(Doğan, Kıvrak, Baran, 2004). Dolayısıyla biyoloji öğretimi için çeşitli eğitim modelleri yer almaktadır. Örneğin düz anlatım, laboratuvar, soru-cevap, problem çözme, gösteri, tartışma, gezi-gözlem gibi yöntemler bulunmaktadır. Yapılandırmacı yaklaşımlar, duygusal ve sezgisel yeni imgeler arayan, yaratıcı düşünceyi oluşturan sağ yarım kürenin faaliyete geçmesini sağlar. Yapılandırmacılık geleneksel öğretim modeline göre, bireyi ezberden kurtaran ve anlamlı öğrenmeyi sağlayan bir yaklaşımdır. Aynı zamanda, öğrencilerin zihninde var olan kavram yanılgılarını gidermede etkilidir. Bununla birlikte, geleneksel modele göre daha fazla zaman alıcıdır ( Salman, 2006). 

   21.yüzyıl gereksinimleri dikkate alındığında teknolojik gelişmeler eğitim öğretim alanına da yansımakta ve bu teknolojik gelişimlere ayak uydurabilen bireylerin yetiştirilmesi zorunlu olmaktadır. Bu amaçla STEM eğitim modelinde bilim, teknoloji, mühendislik ve matematiğin birlikte yer aldığı disiplinler arası bir öğrenme ortamında yaparak, yaşayarak ürün oluşturulur. Bu sayede birey kalıcı öğrenme ile hedef kazanımlara ulaşmaktadır. STEM eğitimi esnasında öğretmen tarafından geliştirilen ders planlarının hem STEM zihniyetine hem de hedef kazanımlara ulaşmada verimli olması adına içeriği zenginleştirilmelidir. Burada bilgisayar teknolojilerinden ve matematiksel modellemelerden faydalanılmaktadır.

   Biyoloji müfredatında yer alan bazı konular gözle görülemeyen yapılar ve kavramlar içermektedir. Bu konuların öğrenenler tarafından algılanması oldukça güçtür. Modeller bu aşamada öğrenmeye yardımcı materyaller  olarak nitelendirilmektedir. Modeller taklit niteliği taşımaktadır. Bununla beraber modeller biyolojik sistemlerin görünmeyen, anlaşılması güç ya da endüstriyel açıdan değerlendirilmesi gereken bilgilerini görünür hale getirmektedir. (Düşkün, Ünal, 2015)

   Güneş ve arkadaşları (2004),  çalışmalarında ‘’Model ve modelleme fen öğretiminin ayrılmaz bileşenleridir. Özellikle, fen bilimlerinin soyut tabiatı, modellerin fen sınıflarındaki kullanım alanlarını ve işlevlerini genişletmektedir. Fen öğretiminin temel felsefesi öğrencilere bilimsel düşünme ve çalışma becerilerini kazandırmak olduğuna göre, öğrencilere sınıflarda modellerin ve modelleme işleminin tabiatını anlamalarına ve bunları bireysel çalışmalar yada grup çalışmaları şeklinde uygulamalarına imkan sağlanmalıdır.’’ Şeklinde modellemenin önemine vurgu yapmışlardır.

   Matematiksel modelleme ile beraber oluşturulan animasyonlar da ders anlatımında önemli bir etkendir. Genç (2013) ‘’Animasyonlar birbirini izleyen görsellerin aralarında bağlantı kurulmasıyla oluşturulur. Tek başına eğitimde yeterli olmayan animasyonlar eğitimde çok farklı alanlarda kullanılan bir teknolojik seçenektir. Birçok alanda kullanılan animasyon  özellikle karmaşık kavramların anlatılmasında tercih edilmektedir. Araştırma sonuçlarına göre öğretmen adaylarının ders işlenmesi sırasında animasyon tekniğinin kullanılması ile biyoloji tutum puanlarında anlamlı düzeyde artış görülmüştür. Yapılan çalışmalarda, eğitimde animasyon kullanımının öğrencilerin akademik başarılarında artış olduğu belirtilmektedir.’’ Şeklinde görüş bildirmiştir.

Kaynaklar:

Corlu, M. S. STEM eğitimi ve uygulamaları [STEM education and its applications]. Bahçeşehir Dünyası,5, 42-43, 2016.

Genç, M., Animasyonla Eğitimin Öğretmen Adaylarının Biyoloji Tutumuna Etkisi, Batı Anadolu Eğitim Bilimleri Dergisi, Cilt: 04, Sayı: 07, 2013, 47-61.

Salman, M., Ülkemizdeki Biyoloji Öğretiminde Yapılandırmacı Yaklaşımla İlgili Yapılan Çalışmaların Kısa Bir Değerlendirilmesi, Selçuk Üniversitesi Yüksek Lisans Tezi, 2006.

Doğan, S., Kıvrak,E., Baran,Ş., Lise Öğrencilerinin Biyoloji Derslerinde Edindikleri Bilgileri Günlük Hayatla İlişkilendirebilme Düzeyleri, Erzincan Eğitim Fakültesi Dergisi, Cilt-Sayı: 6-1, 2004.

Düşkün, İ., Ünal.İ., Modelle Öğretim Yönteminin Fen Eğitimindeki Yeri ve Önemi, Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Bilimleri Dergisi, Yıl/Year 4 Sayı/Issue: 6, 2015 Bahar.

Güneş, B., Gülçiçek, Ç., Bağcı,N., Eğitim Fakültelerindeki Fen ve Matematik Öğretim Elemanlarının Model ve Modelleme Hakkındaki Görüşlerinin İncelenmesi, TÜFED-TUSED / 1(1), 2004.

Atik, A.D., Kayabaşı, Y., Yağcı, E. ve Ünlü-Erkoç, F. Ortaöğretim öğrencilerinin Biyoloji Bilimine ve Dersine Yönelik Tutum Ölçeği: Geçerlik ve güvenirlik analizi. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 36, 1-18, 2015.

Yıldırım,B., Altun,Y., STEM Eğitim ve Mühendislik Uygulamalarının Fen Bilgisi Laboratuar Dersindeki Etkilerinin İncelenmesi ISSN:2148-3736 El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt: 2, No: 2, 2015 (28-40)

Doruk,B.,K., UMAY,A., Matematiği günlük yaşama transfer etmede matematiksel modellemenin etkisi Hacettepe üniversitesi eğitim fakültesi dergisi (H.U. journal of education) 41: 124-135 2011

Eroğlu,S., Bektaş,O., STEM Eğitimi Almış Fen Bilimleri Öğretmenlerinin STEM Temelli Ders Etkinlikleri Hakkındaki Görüşleri Dergi Park Eğitimde Nitel Araştırmalar Dergisi Arşiv Cilt 4, Sayı 3 yıl 2016 43-67

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s