onlinefizik.com Fizik Sitesi ve Fizik Eğitimi Sitesi - J. Piaget' in Öğrenme Kuramı ve Fiziğe Uygulanışı

Yazan: onlineFizik yönetim, Tarih: 02-08-2004 11:37

Okunma Sayısı : 30841

Piaget’in fen bilimlerine en büyük katkısı, öğrenme ortamında somut (concrete) materyalleri kullanma ve araştırmaya dayalı öğrenmeyi teşvik etmesidir. Piaget insan zekasının biyolojik adaptasyona benzer bir şekilde bir fonksiyon göstereceği teorisi üzerinde durmuştur. Zeka yeni bilginin zihinde mevcut bilgiye eklenmesinde rol oynar. Öğrenme sürecinde zihin herzaman aktif ve organize haldedir.
Piaget sınıfta yapılan aktivitelerin öğrenme açısından önemini vurgulayan ilk araştırmacıdır.
Piaget zihinsel gelişmeyi yaşa bağlı bir süreç olarak görür ve doğuştan yetişkinliğe doğru bir gelişim gösterdiğini savunur. Bu süreçleri kendi içerisinde dört guruba ayırır.
1 Duyusal-edimsel öğrenme aşaması (sensorymotor) : 0-2 yaş arası,
2 İşlem öncesi öğrenme aşaması (pre-operational ): 2-7 yaş arası,
3 Somut işlemler aşaması (concrete operational) : 7-11 yaş arası,
4 Soyut işlemler aşaması (formal operational) : 11-ve daha yukarı yaşlar.

Her ne kadar Piaget bu basamakları belirlemişse de daha sonra yapılan çalışmalar bunların değişik ülkelerdeki ekonomik, kültürel ve sosyal yapıya göre farklılıklar gösterdiğini ortaya koymuştur.

1 Duyusal-edimsel öğrenme aşaması (sensorymotor) :
Bu dönem 0-2 yaş arasında görülür. Bu dönemde, çocuğa, duyuları egemendir. Yani, çocuğun düşünmesi duyu organları ile sınırlıdır. Bu dönemde çocuk duyuları aracılığıyla, gerçekler dünyası ile etkileşimde bulunur ve yavaş yavaş ilkel de olsa nesne, zaman ve uzay hakkında belirli belirsiz kavramlar geliştirir. Bu kavramlar, henüz çocuğun organları ve bunların uzanabildiği çevre ile sıkı sıkıya ilgili ve sınırlıdır. Piaget’ye göre zihin gelişiminin temeli bu zamanda atılır. Çünkü çocuk her şeyi ilk defa yapmakta ve bunlardan yeni edinimler sağlamaktadır. Onun için bu dönemde çocuğun hareketleri özgür bırakılmalıdır.

 Dönemin ortalarında çocuk gözü önündeki bir eşyayı, örneğin oynadığı topu, gösterebilir. Onunla ilgili davranışlar sergileyebilir. Top saklandığında, örneğin iki kapaktan birinin altına konulduğunda, ve çocuğa ‘Top nerede?’ diye sorulduğunda, kapağı açıp topu bulur ve gösterebilir. Çocuğun bu davranışı gösterebilmesi için zihninde ‘top’ fikrinin yer etmesi ve hatta topun saklandığı yere ilişkin düşüncesi oluşması gerekir.
2 İşlem öncesi öğrenme aşaması (pre-operational ):
İşlem öncesi dönem çocuğun 2-7 yaş dönemidir. Piaget bu dönemi ikiye ayırır;
2-4 yaş arasına “Simgesel işlev” dönemi adını verir. Bu dönemde çocuk, birinci dönemden çok daha değişik davranır. Artık çocuk bir nesnenin yerine, yeni bir simge (sembol) geliştirmeye başlar. Bu bir “sözcük” ya da “işaret” olabilir.
 Çocuk yanında bulunmayan köpekten söz ederken “hav hav” ya da “buu” diyebilir.
Çocuğun bu hareketi taklit etmesi de yapılan bir iştir.
Çocuğun saklanan bir şeyi arayıp bulması, bu “Simgesel işlev” döneminin bir belirtisidir. Çocukta oluşan simge kişiseldir ve simgelediği nesneye çok benzer, hiç değilse, onu andırır. Çocuk oyunlarında bu simgenin işlevi açıkça görülür.
Bu dönemde çocukta çeşitli usavurma biçimleri görülür. Bunları üç guruba ayırmak mümkündür.
I. Çocuk, bir durumu, daha önce görüp yaşadığı eski olaylara benzeterek “uslamlama” yapar.
 2 yaşındaki bir çocuk, babasına seslendiğinde cevap alamayınca, daha önceki
yaşantılarını anımsayarak “Baba duymadı” diyebilir. Bu, eski yaşantılardan yararlanılarak yapılan bir usavurma biçimidir.
II. Çocuk gerçekleri kendi isteğine göre değiştirerek usavurur.
 Canı şeker isteyen bir çocuk babasının kendisine şeker almasını sağlamak için başının
ağrıdığı ve şeker yiyince geçeceğini öne sürer. Babası şeker alıp verdiğinde ise başının ağrısının geçtiğini söyler. Çocuk böylelikle şekerle baş ağrısı arasında olmayan bir ilişki kurarak gerçekleri değiştirir.
III. Burada ise çocuk kendine özgü bir düşünce sistemi geliştirir.
 Çocuk kendisine her önlük takıldığında yemek verileceğini düşünür ve önlük
takılmadığında yemek yemeyecektir. Çünkü çocuk burada yemekle önlük arasında bir bağ kurmuştur.

Çocuklar 5-7 yaşları arasında artık nesneleri sınıflandırabilecek bir zihin düzeyine erişirler.
 Çokgen ve eğrilerden oluşan parçalar verildiğinde, çocuk bunu benzerliklerine
bakarak, iki ayrı küme yapabilmektedir. Ancak bu durum çocuktan çocuğa değişiklik gösterir.

3 Somut işlemler aşaması (concrete operational) :
Somut işlemler dönemi 7-11 yaşlarını kapsar. Bu dönemde çocuk büyüklük, uzay, ağırlık, hacim, sayı ve zaman konularında akıl ve ilkel bir mantık yürütmeye başlamaktadır. Somut nesnelere kavramsal işlemler uygulayabilecek duruma gelecektir. Nesneleri belirli özellikleriyle sınıflayabilecektir.
Değişmezlik ilkesine ulaşan çocuk, artık nesneleri algısal olarak özümlemekten çıkmış, kavramsal olarak özümlemeye başlamış demektir. Bunun yanında, tümdengelim yöntemiyle de akıl yürütebilmektedir. Gene de, bu yaş dönemi için çocuk somut gerçekliğe bağlıdır.

4 Soyut işlemler aşaması (formal operational) : 11-ve daha yukarı yaşlar.
Bu dönem ergenlik dönemini de içine alarak, on sekiz yaşlarına değin uzanır. Bu dönemde, somut işlemler dönemi aşılmış, soyut işlemler dönemine geçilmiştir. Dolayısıyla da nesnelerin çeşitli simgelerini kullanarak bunlarla çeşitli işlemler yapabilecek düzeye giderek ulaşacaktır. Bu dönemde çocuk, çeşitli hipotezler, olasılıklar geliştirir, çeşitli seçenekler üzerinde düşünebilir. Mantıksal düşünce yönünden tümevarımın yanısıra tümdengelimi kullanabilir duruma gelecektir. Piaget somut işlemlerden, soyut işlemler aşamasına ulaşabilme sürecine büyük ölçüde nöro-fizyolojik değişikliklerle, toplumsal kültürel etkenlere bağlamaktadır. Bu süre aynı zamanda, erginin yetişkin gibi düşünmeye başladığı bir dönemdir. O içinde bulunduğu zamanın ötesinde, gerçek dünyanın ötesinde düşünebilmekte, yeni kavram ve simgelerle yeni düşünce biçimleri oluşturabilmektedir.

Bu zihinsel gelişim evrelerini bilen bir fen bilimleri öğretmeni öğrenmeyi kolaylaştırabilir. Burada öğretmen öğrencilerinin hangi evrelerde olduklarını tespit ederek eğitim öğretim faaliyetlerini ona göre düzenler. Böylece öğrencileri için çok soyut ve çok karmaşık olan kavramları öğretmekten kaçınabilir. Ayrıca, Piaget kuramını bilen bir fen öğretmeni öğrencilerinin evreler arasında bir üste geçişini hızlandırabilir ve bilişsel gelişimi kolaylaştırabilir.
Piaget’in fen öğretimi açısından üzerinde durduğu bir başka nokta ise, öğrencilere sürpriz yaparak onları öğrenmeye hazırlamaktır. Buradaki esas nokta, öğrencinin önceki bilgisinin aksine gelişecek bir olayı onun gözü önünde gerçekleştirmektir.

Piaget’in kuramını fen bilimleri eğitimine uygulayan R. Karplus üç aşamalı bir stratejinin kullanılmasını önermiş ve bu aşamaları şöyle açıklamıştır:

1 İnceleme ve veri toplama aşaması
Bu aşamada öğrenciler bir öğrenme ortamına bırakılır ve kendi aksiyon ve reaksiyonları ile deneyim kazanırlar. Bu aşamada öğrenciler öğrenme ortamındaki yeni araç-gereç ve diğer materyalleri öğretmenin veya başka kişilerin bir yardımı olmadan inceler ve veriler toplarlar. Bu incelemeler sonucu öğrenci önceki zihinsel yapısı ile açıklayamayacağı bazı sorunlarla karşılaşır. Böylece öğrenci öğrenmeye hazır hale gelir.

2 Kavram tanıtımı aşaması
Bu aşamada öğrenciye yeni bir kavramın tanımı verilir. Bu tanımı kullanan öğrenci birinci aşamada karşılaştığı sorunların cevabını bulur. Burada kavram öğretmen tarafından verilebileceği gibi kitap, film, bilgisayar programı veya bunlara benzer bir materyalde kullanılabilir.

3 Kavram uygulama aşaması
Bu adımda ise, öğrenciler öğrendikleri kavramları yeni ve farklı durumlara uygulayarak pekiştirme yaparlar. Bu aşamada öğrencinin araç-gereç ve malzemeler ile fiziksel deneyimi, öğretmen ve sınıf arkadaşları ile iletişim faaliyetleri büyük önem taşır. Bu evredeki faaliyetler bilişsel seviyesi averajın altında olan ve dolayısıyla kendi deneyimlerini öğretmenin anlattıkları ile ilişkilendiremeyen öğrencilere yardım eder.

Basit Harmonik Hareket
(Piaget’in öğrenme kuramının fizikte uygulanması ile ilgili bir örnek)

Problem
Öğrenciler yayı geren kuvvet ile yayın uzama miktarı arasındaki ilişkiyi ve yaya asılan kütle ile yayın titreşim periyodu arasındaki ilişkiyi kavrayabiliyorlar mı?

Araç-gereç
Sarmal yay,kütle takımı,kronometre, milimetrik kağıt,kütlesi bilinmeyen bir cisim

İşlem yolu

A)İnceleme ve veri toplama aşması

1)Sarmal bir yayın ucuna değişik kütleler asarak,yaydaki uzamaları,yayı geren kuvvetin fonksiyonu olarak gösteren bir grafik çizmelerini ve bu grafikten yayın basit harmonik hareket yapıp yapmayacağını belirtmelerini isteyiniz.
2)Elde ettiğiniz bu grafikten kullandığınız sarmal yaya ait olan yay sabitini bulmalarını sağlayınız.
3)Yaya çeşitli büyüklükte kütleler asarak her defasında periyot değerlerini ölçtürünüz ve periyodu kütlenin fonksiyonu olarak gösteren grafiği çizmelerini sağlayınız.
4)Yayın ucuna kütlesi bilinmeyen bir cisim asarak bunun titreşim periyodunu ölçtürüp periyot kütle grafiğinden yararlanarak cismin kütlesinin belirlenmesini sağlayınız.
5)Bu kütlenin cismin eylemsizlik kütlesi mi yoksa çekim kütlesi mi olduğunu tartışmaya sevk edin ve bu cismi tartarak bulduğunuz sonucu kontrol edin.

B)Kavramları Tanıtım Aşaması
Öğretmen burada,kavramın bilimsel tanımını ve kavramla ilgili formülleri verdikten sonra,daha önce doğru olarak incelemesi yapılmış konu hakkında deneysel sonuçları ve onlarla ilgili kavramları vermelidir.
1)Kavramların Tanımı:
Sabit bir nokta etrafında salınım hareketi yapan cisme etki eden geri çağrıcı kuvvetin cismin denge konumuna olan uzaklığı ile orantılı olduğu harekete basit harmonik hareket denir.
(F=k.x)
Bir yayın birim miktarda uzaması için etki etmesi gereken kuvvete o yayın yay sabiti (k) denir.

Basit harmonik hareket yapan bir cismin,bir tam salınım yapması için geçen zamana periyot denir,T ile gösterilir.

2)
• Değişik kütleler asılarak yaydaki uzama miktarları tespit edilmiş ve sonuçlar elde edilmiştir.
• Çeşitli kütleler için salınım periyotları ölçülmüş ve sonuçlar elde edilmiştir.

3)Kavram uygulaması aşaması
Aşağıdaki soruları öğrencilerinize yöneltin.Bu aşamada doğru cevaplar vermeleri beklenir.
1. Yaya asılan kuvvet arttırıldıkça uzama miktarı nasıl değişmektedir?
2. Yay sabitini bulunuz.
3. Kütlesini bilmediğimiz bir cismin kütlesini nasıl buluruz?
4. Yer çekimi olmayan bir yerde bu deney yapılabilir mi?

Son Güncelleme : 02-08-2004 11:37