Transcript 2. Hafta Labratuvar yaklaşımları deney çeşitleri

Deney Çeşitleri
Yapılış Şekillerine göre:
Gösteri Deneyleri
Bireysel Deneyler
Grup Deneyleri
Yapılış Amacına göre:
Kapalı Uçlu Deneyler
Açık Uçlu Deneyler
Hipotez Test Etme Deneyleri
Yapılış Zamanına göre:
Konu Öncesinde Yapılan Deneyler
Konu Sırasında Yapılan Deneyler
Konu Sonrası Yapılan Deneyler
Labaratuvar yaklaşımları
1- Doğrulama veya tümden gelim yaklaşımı
(kapalı uçlu deneyler)
2- Tümevarım yaklaşımı
(açık uçlu deneyler)
3- Bilimsel süreç becerileri yaklaşımı
(hipotez test etme deneyleri)
4- Teknik beceriler yaklaşımı
5- Buluş esasına dayalı yaklaşım
1)Doğrulama (ispat) veya tümden gelim
yaklaşımı;
Bu yaklaşımda kavram, prensip ve yasalar
veya konu sınıfta değişik eğitim öğretim
yöntem ve tekniklerle (düz anlatım, tartışma,
soru-cevap veya okuma vb.) verilir.
Daha sonra laboratuar ortamında verilmek
istenen konu somut materyallerle ispatlanır.
 Öğrenciler doğrulama yaklaşımıyla önceden
(sınıf ortamında) öğrendiklerinin
doğruluklarına inandırılır.
 Böylece, kavram prensip ve yasalar öğrenci
için daha önemli hale gelir.
 Bu tür bir laboratuar yaklaşımının genellikle
orta dereceli okullarda ve zihinsel yetenekleri
düşük olan öğrencilerle yürütülmesi
önerilmektedir.
Kapalı uçlu deneyler;
Verilen bilgilerin doğruluğunun araştırılması şeklinde
düzenlenmiş deneylerdir.Bilimdeki gerçeklerin yeniden
ispatlanmasına yöneliktir.
Bu deneylerin nasıl yapılacağı adım adım belirtilerek
açıklanır. Yapılacak deneylerle hangi sonuca ulaşılacağı
ayrıntılarıyla açıklanır. Ulaşılan sonuç beklenilen sonuç
ile karşılaştırılır sonuç aynı ise rapor edilir.
Bu teknik yaratıcılık yeteneğini geliştirmez. Zaman alıcı
bir tekniktir. Yetenekli öğrenciler için sıkıcı bir tekniktir.
KAPALI UÇLU DENEY ÖRNEĞİ
Problem: Kimyasal reaksiyonlarda kütlenin korunumu prensibi
(Teorik olarak konu öğretmen tarafından sunulduktan sonra
kütlenin korunduğunun ispat edilmesi için aşağıdaki deney
yapılabilir.)
Deney bireysel veya grupla (2-4 kişilik) yapılabileceği gibi
demonstrasyon şeklinde de yapılabilir. Grup (2-4 kişilik) deneyi,
aşağıdaki şekilde yapmalıdır.
Araç-gereçler
-Sınıftaki öğrencilerin 1/4 ü sayısında erlen ,yeterli sayıda Ca
sandoz tablet .
-Erlenleri kapatmak için kullanılacak hava ve gaz sızmasını
engelleyecek lastik veya mantar tıpa.
-Terazi ve tartım takımları.
-Saf su veya çeşme suyu.
İşlem basamakları
1) Her grup erlenin içerisine 50 ml kadar su koyduktan
sonra :
a) Su konulmuş erlen, bir adet Ca-sandoz tablet,
mantar veya lastik tıpayı terazide hassas bir şekilde
tartın. Tartım sonucunu kaydedin.
b) Tartma sonrası Ca-sandoz tableti içerisinde su
bulunan erlenin içerisine atın ve kapağını hemen
kapatın (Bu işlemi çok seri yapmalısınız. Çünkü çıkan
gaz ortamdan uzaklaşmamalıdır). Kapattıktan sonra
gaz çıkışı duruncaya kadar bekleyin. Gaz çıkışı
tamamlandıktan sonra birkaç dakika daha bekleyin.
İşlem basamakları
2) Erlenin kapağını açmadan tekrar hassas bir şekilde
tartın. Tartım sonucunu kaydedin. Bu değer
başlangıçtaki tartım değeriyle aynı olmalıdır. Eğer farklı
sonuç buluyorsanız bu erlenin kapağını kapatmada
gecikmiş olmanızdan veya yaptığınız tartım hatasından
kaynaklanabilir.
3) Ca-sandoz tableti suda gaz çıkışı ile bir kimyasal
reaksiyon verir. Reaksiyon öncesi ve sonrasındaki
tartımların aynı sonucu vermesi kimyasal
reaksiyonlarda kütlenin korunduğunun ispatıdır.
2) Tümevarım yaklaşımı;
Doğrulama yaklaşımının aksine tümevarım
yaklaşımında öğrenciye deney sonucunda ne
çıkacağı belirtilmez.
Fakat deneyde gerekli olan araç ve gereçler
öğretmen tarafından belirlenir. Deneyin yapılması,
verilerin kaydedilmesi ve verilerin analiz edilerek
yorumlanması öğrenciye bırakılır.
 Bu süreç sonucunda öğrenci fiziksel yasa
veya prensibi ortaya çıkarıcı bir genelleme
yapmalıdır.
 Bu tür bir yaklaşımın lise düzeyinde veya
üniversite seviyesinde veya zihinsel
yetenekleri gelişmiş öğrencilerle
yürütülmesi önerilmektedir.
Açık uçlu deneyler;
 Öğrencilerin bilim adamları gibi çalışarak,
bilmedikleri birtakım bilgileri yeniden bulup ortaya
çıkarmaya çalışmaları hedeflenir. Deneyin sonucu
önceden belirgin değildir.
 Deneyin sonucunda alınan veriler yine öğrenciler
tarafından yorumlanarak bir genellemeye gidilir.
 Bu teknikle öğrenciler, fen bilimlerine ait bilgileri
somut yaşantılarla kavrarlar.
AÇIK UÇLU DENEY ÖRNEĞİ
Problem
Tuzların sudaki çözünürlüğünün sıcaklıkla değişiminin
incelenmesi.
Araç-gereçler
-Beher (250 - 300 ml lik), Bunsen beki veya ispirto ocağı,
Amyant tel ve üç ayak, Termometre, Potasyum nitrat, sodyum
klorür, potasyum klorür, sodyum nitrat, Saf su veya çeşme suyu
İşlem basamakları
Deney düzeneğinin kurulması ve ondan sonra yapılacak
işlemler öğrenci tarafından planlanmalıdır. Planın
yürütülmesi ve sonucun yorumu da yine öğrencinin
sorumluluğundadır.
3) Bilimsel süreç becerileri yaklaşımı;
 Fen bilimleri derslerinin temel amaçlarından biri
de bilimsel düşünme ve araştırma yeteneğini
geliştirmektir.
 Fen bilimleriyle özellikle laboratuvarla ilgili
düşünme süreçleri genelde "bilimsel süreç
becerileri" olarak bilinir.
 Bilimsel süreç becerileri, bilgi oluşturmada,
problemler üzerinde düşünmede ve sonuçları
formüle etmede kullandığımız düşünme
becerileridir.
 Bu beceriler, bilim adamlarının çalışmaları
sırasında kullandıkları becerilerdir.
 Bu önemli becerileri öğrencilere kazandırarak
onları kendi dünyalarını anlamaya, öğrenmeye
hazır kılabiliriz.
 Bu beceriler bilimin içeriğindeki düşüncenin
ve araştırmaların temelidir.
Hipotez test etme (sınama) deneyleri;
 Bu teknik daha çok öğrencilerin bireysel çalışmalarını
gerektirir.
 Öğrenci kendi kurduğu veya kurulmuş olan hipotezin
doğru olup olmadığını kontrol etmek için deneyler
tasarlar.
 Verileri işler, bulguları ortaya koyar ve
yorumlar.Böylece hipotezin doğru yada yanlış
olduğuna karar verir.
 Hipotez doğru ise, yeni bir bilgi edinilmiş olur ve
genelleyerek hipotezin kapsamı genişletilmiş olur.
 Hipotez test etme deneylerinin aşamaları:
 Problemi Belirleme
‘ Suyun içindeki tuz oranının kaynamaya etkisi
nedir?’
‘ Suya atılan tuz miktarı suyun kaynama süresini
nasıl etkiler?’
 Hipotez kurma
‘Suya atılan tuz miktarı arttıkça suyun kaynama
süresi artar.’
 Değişkenleri belirleme ve kontrol etme
Bağımsız değişken: Suya atılan tuz miktarı
Bağımlı değişken: Kaynama süresi
Kontrol edilen değişken: Su miktarı ve ısı miktarı
Deney yapma ve veri toplama
%0, %10, %20, %30, %40, %50’lik oranlarında
X marka sofra tuzu barındıran 1 lt’lik karışımlar
hazırlayalım
Tuz oranı değişimlerine karşı kaynama
.Her
bir karışımı aynı
ortamda , sabit kalacak
ısı ayarında kaynamaya
bırakıp kronometreye
basalım ve kaynamaya
başladığı anda
kronometreyi
durduralım.
süreleri
Tuz oranı(%)
Kaynama süresi(s)
0
10
20
420
462
500
30
543
40
50
586
609
Sonuca varma
Tablodaki değerler tuz oranı
arttıkça kaynama süresinin de
arttığını söylemektedir. Buradan
hipotezin desteklendiği
sonucuna varabiliriz.
4) Araştırma (buluş) esasına dayalı
yaklaşım;
 Bu yaklaşım hipotez test etme türü deneyine
karşılık gelir.
 Bu tür deneylerde öğrenci, kendi kurduğu
veya herhangi bir kaynaktan çıkardığı bir
hipotezle ilgili olarak deneyler planlar.
Gerekli araç ve gereçleri temin edip deney
düzeneğini kurar, deney yapar, verileri ve
gözlemleri kaydeder.
 Verilerden sonuçlar çıkarır ve yorumlar
yapar.
 Elde ettiği bulgulardan başlangıçtaki
hipotezini red eder, kabul eder veya yeni
deneyler planlar veya hipotezini değiştirir.
 Böylece bilinen bilimsel gerçeklere yeni
bilgiler ve yaklaşımlar ekleyebilir.
5) Teknik beceriler yaklaşımı;
Laboratuar faaliyetlerini başarılı bir seklide
yürütebilmek için bazı teknik becerilere
ihtiyaç duyulmaktadır.
Bunlar genelde el ve gözün uyum içerisinde
kullanılabilme yeteneğinin kazanılması ile ilgili
becerilerdir.
Bilimsel süreç becerileri ve teknik beceriler
yaklaşımları, ayrı birer yaklaşım olarak
görülmekle birlikte bu becerileri diğer
yaklaşımlardan kesin çizgilerle ayırmak
mümkün değildir.
Açık uçlu, kapalı uçlu veya hipotez test etme
türündeki tüm deneylerin yürütülmesinde hem
bazı bilimsel süreç becerilerine hem de bir
takım teknik becerilere ihtiyaç vardır.
YAPILIŞ ŞEKLİNE
GÖRE DENEYLER
Gösteri Deneyleri
Genellikle madde ve malzeme yetersizliği, deneylerin öğrenciler için
tehlikeli olması, deneyin hassas çalışma gerektirmesi, sınıfların
kalabalıklığı veya zaman yetersizliği gibi nedenlerden dolayı,
deneylerin öğretmen veya seçilen bir grup tarafından öğrencilerin
gözlemleyebilecekleri bir şekilde yapılması temeline dayanan deney
türüdür.
Bireysel Deneyler
Bu tür deneyler her bir öğrencinin kendi başına yaptığı
deneylerdir. Her öğrenciye araç gereç sağlamanın zor
olduğu kalabalık sınıflarda uygulanması zordur. Ayrıca
öğretmenin sınıftaki her öğrenciye zaman ayırması da
zordur.
Grup Deneyleri
Sınıftaki öğrencilerin 2 veya daha fazla kişilerden oluşan gruplar
halinde yürüttükleri deneylerdir. Bir tek kişi tarafından
yapılamayacak yardımlaşmayı gerektiren deneylerde grup
çalışması tercih edilir. Gruptaki öğrencilerin görevlerinin dengeli
dağıtılması ve bütün öğrencilerin sorumluluk alması önemlidir.
Yapılış zamanına
göre deneyler
Yapılış zamanına göre deneyler :
Dersin başında yapılan deneyler :
 Öğrencileri motive etmek, derse ilgi çekmek,
öğrenme isteğini uyandırmak, anlatılacak konuya
giriş yapmak ve ders öncesi öğrenilecek konu
hakkında öğrencilerin kafalarında sorular
oluşturmak amacı ile kullanılan deneylerdir.
Bu tür deneyler sonunda elde edilen bilgiler
öğrencilerin daha önceki bildikleri ile çelişirse daha
dikkat çekici olur.
Yapılış zamanına göre deneyler :
 Öğretim süreci içerisinde yapılan deneyler :
 Bu tür deneyler ders devam ederken bir
ilkeyi, bir olguyu veya bir kavramı öğrencilere
öğretmek amacıyla yapılan deneylerdir.
Yapılış zamanına göre deneyler :
 Dersin herhangi bir anında yapılan
deneyler
 Ders sürecinin herhangi bir anında bir
problemi çözmek amacıyla kurulmuş bir
hipotezi test etmek için kullanılan
deneylerdir.
Yapılış zamanına göre deneyler :
 Dersin sonunda yapılan deneyler :
 Bu tür deneyler öğretim süreci
sonunda, ders içerisinde teorik olarak
anlatılan bilgilerin doğruluğunun
ispatlanması için kullanılırlar.
Standart bir fen laboratuvarının özellikleri-I
1. Öğrenci sayısına uygun 2-4 kişilik
gruplar için en az 80  120 cm
boyutlarında düzgün yüzeyli, nem ve
ısıdan etkilenmeyen sabit deney masaları
olmalıdır.
2. Dönebilen öğrenci tabure veya
sandalyeleri bulunmalıdır.
Standart bir fen laboratuvarının özellikleri-I
3. Öğretmen çalışma ve kontrol masası
olmalıdır.
4. Gösteri deneyleri için tekerlekli yüksek
bir deney masası olmalıdır.
Standart bir fen laboratuvarının özellikleri-II
5. Büyük boyutlarda bir yazı tahtası bulunmalıdır.
6. Yangın söndürme araçları (kum, battaniye,
köpüklü CO2 bulunan tüpler,…) bulunmalıdır.
7. Biri normal kullanım, diğeri acil çıkışlarda
kullanılmak üzere iki kapı bulunmalıdır.
8. Gaz ve sıcaklık maskeleri (en az grup sayısı
kadar) bulunmalıdır.
Kriter
1
2
3
4
Organizas
yon
-Çok sayıda eksik var
Düzensiz
-Çoğu bölüm eksik(1
veya 2 bölüm)
-Bütün bölümler
mevcut
-Uygun organize
olmamış
-Bütün bölümler mevcut ve
uygun düzende
Veri ve
Gözlemler
-Hiç veri yok
-Grafik tablo ve
çizimler eksik
-Veriler uygun fakat
uygun değil veya
anlaşılmaz
-Veriler eksik
-Bazı veriler eksik
-Grafik tablo ve çizimler
zayıfça sunulmuş, eksik
kısımlar var
-Bütün veriler mevcut
-Birkaç yanlış
etiketleme veya eksik
etiketler
-Bazı verilerin
sunumu açık değil
-Verilerin çoğu
güvenilir
-Bütün veriler mevcut
-Grafik tablo ve çizimler
mevcut
-Veriler uygun ve net bir
şekilde
Düzenlenmiş
-Veriler güvenilir
Analiz
(sonuçların
Tartışılmas
ı)
-Analiz yok
-Veriler üzerinde
düşünülmemiş
-Verilerle ilgili bilgi
yok
-Sorular doğru olarak
yanıtlanmamış
-Birkaç kelimelik veya
bölük börçük cevaplar
var
-Analiz çok az, düşünce
ürünü-verilerle çok az
ilişkilendirilmiş
-Soruların çoğu doğru
olarak yanıtlanmış
--Analizler biraz
düşünce ürünü,
verilerle ilişkisi az
-Soru tam ve kusursuz
cevaplanmış ve tam cümleler
şeklinde
-Analiz düşünce ürünü ve
verilerle doğrudan alakalı
Sonuç
-Sonuç yok veya
hipotezle ilgili değil
-Öğrenci, verileri hiç
kullanmamış
-Hipotez veya amaçla
çok az alakalı
-Verilerle çok az
ilişkilendirilmiş
-Amaç veya hipotezle
biraz ilgili
-Öğrenci verileri bir
dereceye kadar
kullanıyor ve onlara
başvuruyor
-Tamamen hipotez veya
amaçla ilişkilendirilmiş
-Veriler sonucun
desteklenmesi için
kullanılmış
Deney Değerlendirme Rubriği
1
Düzeneğin
Kurulması
ve Aletlere
Gösterilen
Dikkat
İşlem Basamaklarını
Gerçekleştirme
Veri
Toplama
2
3
4
5
-Düzeneğin kuruluşu
yanlış , bir çok
konuda
yardım gerekiyor.
-Gerekli araç
gereçlerin
çoğu çok geç
hazırlanıyor.
-Birkaç ufak düzeltme
-Düzeneğim
Laboratuar
Raporu
Rubriği 2
gerekmekle birlikte
kurulması
düzenek hazırlanması
düzeltme
genellikle çalışabilir
gereken 1-2 ufak
durumda.
detay dışında
-Bazı gerekli
genellikle doğru.
malzemelerin
-Bütün gerekli araç
gereç el altında.
uzun süre aranması
gerekiyor.
-Bütün araç gereç
doğru
yerleştirilmiş.
-Bütün gerekli
malzeme
el altında.
-Bütün malzeme doğru
yerine yerleştirilmiş.
-Bütün gerekli malzeme
el altında.
-Çok düzgün ve düzenli.
-Deneyin işlem
basamakları
hakkında
gerekli bilgiye sahip
değil.
-En basit prosedürleri
uygulamada bile
öğretmenin
yardımına
ihtiyaç duyuyor.
-Deneyin işlem
basamaklarını genel olarak
biliyor.
-Bazı işlem basamaklarında öğretmen
yardımına
ihtiyaç duyuyor.
-İşlem
basamalarını
iyi biliyor.
-Problem
olduğunda
arkadaşlarından
yardım istiyor.
-Bir basamağı
uygulamadan bir
sonraki basamağa
geçmiyor.
-İşlem basamaklarını
oldukça iyi biliyor.
-İşlem basamaklarını
uygularken
karşılaşılan
problemleri çözmek
için arkadaşlarıyla
tartışıyor.
-Her basamağı
dikkatlice
yerine getiriyor.
-İşlem basamakları
hakkında oldukça bilgili.
-Diğer öğrencilere işlem
basamaklarını
uygulamaya yardımcı
oluyor.
-Bir sonraki basamağa
geçmeden önce her bir
basamağı titizlikle ve
dikkatle uyguluyor.
-Ölçümler yam değil
doğru değil ve hassas
değil.
-Gözlemler eksik
veya
belirtilmemiş.
-Sembol birim ve
anlamlı rakamlar
ihtiva
edilmemiş.
-Ölçümlerin bir kısmı
doğru değil ve oldukça
hassasiyetsiz.
-Gözlemler tam değil,
eksik ve kafa karıştırıcı
bir şekilde kaydedilmiş.
-Sembol ve birim
kullanımında 3 veya
daha fazla küçük hata;
anlamlı rakamlarda 2
önemli hata.
-Ölçümler
çoğunlukla doğru.
-Gözlemler
genellikle
doğru.
-İş organize
edilmiş.
-Sembol, birim ve
anlamlı rakamların
kullanılmasında 2
veya 3 ufak hata
var.
-Makul hassasiyetle
doğru ölçünler
alınmış.
-Gözlemler eksiksiz.
-Yapılan iş genellikle
düzenli ve organize.
-Sembol, birim ve
anlamlı rakamlar
kullnılmış.
-Ölçümler doğru ve
hassas.
-Gözlemler kusursuz ve
veri toplamadaki
hataların nereden
gelebileceği biliniyor.
-Yapılan iş titiz düzgün
ve düzenli.
-Uygun sembol,birimve
anlamlı rakamlar
kullanılmış.
Laboratuar Raporu Rubriği 3
Güvenli
k
Temizli
k
-Uygun güvenlik
önlemleri daima
eksik.
-Genellikle deney
esnasında
hatırlatılması
gerekiyor.
-Uygun güvelik
önlemleri genellikle
eksik.
-Deney esnasında
birden
çok defa
hatırlatılması
gerekiyor.
-Uygun güvenlik
tedbirleri
genellikle
alınıyor.
-Lab sırasında bir
kez
hatırlatılması
gerekebiliyor.
-Uygun güvenlik
tedbirleri daima
alınıyor.
-Güvenli deney
pratikleri genellikle
bağımsız olarak
kullanılıyor.
-Uygun güvenlik
önlemleri daima
kullanılıyor.
-Güvenliği sağlamak
için
daima bir sonraki
basamak göz önüne
alınarak hareket
ediliyor.
-Deneyi güvenli
tamamlamak için diğer
öğrencilere sık sık
yardımcı olunuyor.
-Uygun temizleme
yöntemlerini çok
seyrek
kullanıyor.
-Sıklıkla temizliği
bitirmekte yardıma
ihtiyaç duyuyor.
-3 veya daha çok
madde
deney masasında
temizlenmeden
kalıyor.
-Birden çok kez
uygun
prosedürleri
kullanmasının
hatırlatılması
gerekiyor.
-Bir veya iki şey
deney
masasında
temizlenmeden
bırakılıyor.
-Uygun temizleme
işlemleri
genellikle
kullanılıyor.
-İşlemleri
bitirmede
bazen yardıma
ihtiyaç duyuyor.
-Deney masası
genellikle temiz
bırakılıyor.
-Sürekli olarak
uygun
temizleme
prosedürleri
kullanılıyor.
-Deney masası
genellikle
temiz ve düzenli
bırakılıyor.
-Daima uygun temizlik
prosedürleri
kullanılıyor.
-Sıklıkla diğer
öğrencilere işleri
uygun
şekilde tamamlamaları
için yardım ediliyor.
-Deney masası daima
temiz ve düzenli
bırakılıyor.