STEM etkinlikleriyle ilgili konuşurken en sık karşılaştığım karışıklıklardan biri şu:
Her deney STEM midir?
Hayır.
Ama iyi kurgulanmış bir deney, güçlü bir STEM etkinliğinin önemli bir parçası olabilir.
Buradaki fark küçük gibi görünüyor ama aslında oldukça önemli. Çünkü fen deneyinde öğrencinin amacı çoğu zaman bir olayı gözlemlemek, bir ilişkiyi anlamak veya bilimsel bir bilgiyi test etmek iken; STEM etkinliğinde öğrenci bu bilgiyi bir problemi çözmek için kullanmak zorundadır.
Yani deneyde soru çoğu zaman:
“Ne oluyor?”
iken,
STEM’de soru şuna dönüşür:
“Bu bilgiyi kullanarak neyi çözebiliriz?”
Bence iki yaklaşım arasındaki temel ayrım burada başlıyor.
Fen Deneyi Ne Yapar?
Fen deneyleri öğrencinin doğayı anlamasına yardım eder.
Örneğin öğrenciler farklı yüzeylerde bir cismin ne kadar uzağa gittiğini inceleyebilir.
Bu çalışmada;
- sürtünmenin etkisi,
- yüzey özellikleri,
- hareket,
- kuvvet
gibi kavramlar gözlemlenebilir.
Öğrenci ölçüm yapar, veri toplar ve sonuç çıkarır.
Bu oldukça değerli bir öğrenme sürecidir.
Ama burada öğrenciden yeni bir çözüm geliştirmesi beklenmeyebilir.
Amaç daha çok:
Bir olayın nedenini anlamaktır.
STEM Etkinliği Ne Yapar?
STEM etkinliğinde öğrenci sahip olduğu bilimsel bilgiyi bir probleme uygular.
Aynı sürtünme konusunu düşünelim.
Bu kez öğrencilere şu görev verilsin:
“Belirli bir rampadan bırakıldığında en uzun mesafeyi gidecek aracı tasarlayın.”
Şimdi işler değişiyor.
Öğrenci artık sadece sürtünmeyi gözlemlemiyor.
Şunları da düşünmek zorunda:
- Tekerlek hangi malzemeden olmalı?
- Tekerlek çapı nasıl olmalı?
- Araç ne kadar ağır olmalı?
- Ağırlık merkezi nerede olmalı?
- Dingil sürtünmesi nasıl azaltılabilir?
- Gövde biçimi hareketi etkiler mi?
Fen bilgisi artık tek başına amaç olmaktan çıkıyor.
Tasarım kararının dayanağı hâline geliyor.
Küçük Bir Örnekle Bakalım
Fen Deneyi
Soru:
Farklı yüzeyler cismin hareketini nasıl etkiler?
Uygulama:
Aynı araç farklı yüzeylerde hareket ettirilir.
Ölçüm:
Araçların aldığı mesafe karşılaştırılır.
Amaç:
Sürtünmenin hareket üzerindeki etkisini anlamak.
STEM Etkinliği
Problem:
Bir yardım paketini en az enerji kaybıyla belirli bir mesafeye ulaştıracak araç tasarlanmalıdır.
Öğrencinin yapması gerekenler:
- sürtünmeyi azaltmak,
- uygun tekerlek seçmek,
- aracın kütlesini ayarlamak,
- tasarım yapmak,
- prototip üretmek,
- test etmek,
- mesafe ölçmek,
- tasarımı geliştirmek.
Burada artık sadece bilimsel bilgi değil;
bilim + matematik + mühendislik + tasarım kararı
bir arada kullanılıyor.
Deneyde Sonuç, STEM’de Karar Önemli
Fen deneyinde öğrenci şu sonuca ulaşabilir:
“Pürüzlü yüzeyde sürtünme arttı.”
STEM etkinliğinde ise bu bilginin ardından yeni bir soru gelir:
“O hâlde aracımın daha uzağa gitmesi için neyi değiştirmeliyim?”
İşte STEM’i farklılaştıran şeylerden biri bu.
Bilgi yalnızca öğrenilmiyor.
Karar vermek için kullanılıyor.
STEM Etkinliğinde Problem Durumu Olmalı
Ben bir etkinliğin STEM niteliğini değerlendirirken ilk baktığım şeylerden biri şu:
Öğrencinin çözmesi gereken gerçek bir problem var mı?
Örneğin:
“Kâğıttan kule yapın.”
tek başına bir üretim görevi olabilir.
Ama:
“Bir deprem bölgesinde kullanılacak, mümkün olan en az malzemeyle en yüksek yükü taşıyacak gözlem kulesi tasarlayın.”
dediğimizde problem çok daha anlamlı hâle geliyor.
Çünkü artık öğrencinin:
- malzemeyi ekonomik kullanması,
- dayanıklılığı düşünmesi,
- yüksekliği değerlendirmesi,
- dengeyi sağlaması
gerekiyor.
Kısıtlamalar ve kriterler STEM sürecini güçlendiriyor.
Her Ürün Yapma Etkinliği de STEM Değil
Burada başka bir karışıklık daha var.
Öğrenciler bir şey üretiyorsa bunun doğrudan STEM olduğu düşünülebiliyor.
Oysa:
“Adımları takip et ve bu modeli yap.”
şeklindeki bir çalışma el becerisi açısından değerli olabilir ama STEM açısından sınırlı kalabilir.
Çünkü öğrenci;
- karar vermiyorsa,
- alternatif üretmiyorsa,
- test yapmıyorsa,
- veri kullanmıyorsa,
- tasarımını değiştirmiyorsa
mühendislik sürecinin önemli bölümleri eksik kalıyor.
STEM etkinliğinde öğrencinin yalnızca yapması değil, neden öyle yaptığını açıklaması da gerekir.
Bir Fen Deneyini STEM Etkinliğine Nasıl Dönüştürebiliriz?
Bu dönüşüm aslında düşündüğümüz kadar zor değil.
Örneğin elimizde klasik bir deney olsun:
Deney
Konu: Isı yalıtımı
Öğrenciler farklı malzemelerin ısıyı ne kadar koruduğunu karşılaştırıyor.
Örneğin;
- pamuk,
- alüminyum folyo,
- karton,
- kumaş
kullanılıyor.
Bu güzel bir fen deneyi.
Şimdi bunu STEM’e dönüştürelim.
STEM Problemi
“Elektriğin bulunmadığı bir bölgede sıcak bir içeceğin mümkün olduğunca uzun süre sıcak kalmasını sağlayacak taşınabilir bir kap tasarlayın.”
Kısıtlamalar:
- en fazla üç farklı malzeme kullanılabilir,
- toplam malzeme miktarı sınırlıdır,
- belirli bir bütçe vardır,
- kap kolay taşınabilir olmalıdır.
Şimdi öğrenci önce deney yapabilir.
Hangi malzeme daha iyi yalıtım sağlıyor?
Sonra bu veriyi kullanarak kendi sistemini tasarlar.
İşte burada deney, STEM sürecinin içine doğal biçimde yerleşiyor.
Deney STEM’in İçinde Nerede Yer Alıyor?
Bence önemli nokta şu:
Deneyi STEM’in karşısına koymamak gerekiyor.
Tam tersine, iyi bir STEM çalışmasında deney oldukça değerli olabilir.
Öğrenci tasarım kararından önce deney yapabilir.
Örneğin;
hangi malzeme daha dayanıklı,
hangi yüzey daha fazla sürtünme oluşturuyor,
hangi biçim daha fazla hava direnci oluşturuyor,
hangi yalıtım malzemesi sıcaklığı daha uzun süre koruyor
gibi sorular deneyle araştırılabilir.
Sonra öğrenci bu sonuçları mühendislik tasarımında kullanır.
Yani:
Deney bilgi üretir, STEM bu bilgiyi çözüm üretmek için kullanır.
STEM’de Veri Olmadan Tasarım Eksik Kalıyor
Bir tasarımın yalnızca güzel görünmesi yetmez.
Örneğin iki öğrenci köprü yaptı.
Birinci köprü oldukça düzenli görünüyor.
İkinci köprü biraz daha kaba ama iki kat fazla yük taşıyor.
Hangisi daha başarılı?
Bunu belirlemek için önce kriter gerekir.
Mesela:
- taşıdığı maksimum yük,
- kullanılan malzeme miktarı,
- toplam kütle,
- maliyet.
Bu nedenle STEM etkinliklerinde mümkün olduğunca ölçüm kullanmayı değerli buluyorum.
Örneğin:
| Tasarım | Kullanılan Çubuk | Taşıdığı Yük | Kendi Kütlesi |
|---|---|---|---|
| A | 30 | 900 g | 180 g |
| B | 22 | 850 g | 120 g |
| C | 28 | 1.300 g | 165 g |
Artık öğrenciler yalnızca:
“C en sağlam.”
demek yerine daha ileri sorular sorabilir.
“En verimli tasarım hangisi?”
Bu soru STEM’i çok daha ilginç hâle getiriyor.
Fen Bilgisinin STEM İçindeki Yeri
STEM etkinliği yapılırken bazen fen bilgisinin geri planda kaldığını düşünüyorum.
Öğrenciler ürün yapıyor, tasarlıyor, yarışıyor ama:
“Bu neden böyle çalışıyor?”
sorusu yeterince konuşulmuyor.
Bence burada dikkatli olmak gerekiyor.
STEM, fen bilgisini ortadan kaldırmaz.
Tam tersine onu kullanılabilir hâle getirir.
Örneğin bir paraşüt tasarlarken öğrenci yüzey alanını değiştiriyor.
Ama:
Neden daha büyük yüzey alanı düşme süresini değiştirdi?
sorusunu açıklayamıyorsa süreçte önemli bir bölüm eksik kalır.
Ürün ile bilimsel açıklama birlikte yürümeli.
Öğrenciye Hangi Soruları Sorabiliriz?
Fen deneyini STEM düşüncesine yaklaştırmak için öğretmenin soruları oldukça etkili.
Örneğin deney sonunda şunlar sorulabilir:
- Bu sonucu hangi gerçek yaşam probleminde kullanabiliriz?
- Bu bilgiyi kullanarak ne tasarlayabiliriz?
- Sonuç farklı çıksaydı tasarımın nasıl değişirdi?
- Hangi değişkeni değiştirmek performansı artırabilir?
- Tasarımın başarılı olduğunu nasıl ölçebiliriz?
- Hangi kısıtlamayı eklersek problem daha gerçekçi olur?
Bu tür sorular öğrenciyi gözlemden tasarıma doğru taşıyor.
Özel Yetenekli Öğrencilerde Bir Adım Daha İleri Gidilebilir
Özel yetenekli öğrencilerle çalışırken deney sonuçlarını doğrudan kullanmak yerine biraz daha karmaşık karar durumları oluşturabiliriz.
Örneğin öğrenci üç farklı yalıtım malzemesini test etti.
En iyi sonucu bir malzeme verdi.
Ama o malzeme aynı zamanda en pahalı olanı.
Şimdi soru değişebilir:
En iyi yalıtım sağlayan değil, maliyet ve performans açısından en uygun çözüm hangisi?
Bu noktada öğrenci yalnızca fen bilgisini değil;
- matematiği,
- optimizasyonu,
- karar vermeyi,
- mühendislik düşüncesini
birlikte kullanmak zorunda kalır.
Bence özel yetenekli öğrencilerde STEM’in güçlü olduğu noktalardan biri tam olarak bu tür ikilemler.
Peki Bir Etkinliğin STEM Olduğunu Nasıl Anlarız?
Ben hızlıca şu sorulara bakmayı faydalı buluyorum:
Problem var mı?
Öğrenci gerçek veya gerçekçi bir problemi çözmeye çalışıyor mu?
Birden fazla çözüm mümkün mü?
Yoksa herkes aynı ürünü mü yapıyor?
Öğrenci karar veriyor mu?
Malzeme, biçim, yöntem veya tasarım konusunda seçim yapıyor mu?
Bilimsel bilgi kullanılıyor mu?
Öğrenci tasarımını bilimsel bir gerekçeye dayandırabiliyor mu?
Ölçüm var mı?
Başarı yalnızca gözle mi değerlendiriliyor, yoksa veri toplanıyor mu?
Yeniden tasarım var mı?
İlk prototipten sonra geliştirme yapılıyor mu?
Bu soruların çoğuna “evet” diyebiliyorsak güçlü bir STEM sürecine yaklaşıyoruz.
Sonuç
Fen deneyi ile STEM etkinliğini birbirine rakip iki yöntem gibi görmemek gerekiyor.
İkisi de değerli.
Ama amaçları farklı.
Fen deneyinde öğrenci çoğu zaman:
“Bu olay neden gerçekleşiyor?”
sorusuna cevap arıyor.
STEM etkinliğinde ise bir adım daha ileri gidiyor:
“Bu bilgiyi kullanarak bir problemi nasıl çözebilirim?”
Bence STEM’in farkı da burada ortaya çıkıyor.
Bilgi yalnızca öğrenilecek bir şey olmaktan çıkıyor.
Kullanılacak, test edilecek ve bir çözüme dönüştürülecek bir araca dönüşüyor.
Bu nedenle bazen iyi bir STEM etkinliği hazırlamak için sıfırdan çok karmaşık bir çalışma tasarlamaya gerek yok.
Elimizdeki güzel bir fen deneyine şu soruyu eklemek bile başlangıç olabilir:
“Peki bu bilgiyi gerçek bir problemi çözmek için nasıl kullanabiliriz?”
Bazen STEM süreci tam olarak bu soruyla başlıyor.
Bir yanıt yazın