FEN VE TEKNOLOJ ETMNDE LABORATUVARIN NEM VE DENEYLER

FEN VE TEKNOLOJİ EĞİTİMİNDE LABORATUVARIN ÖNEMİ VE DENEYLER

Bir liken bilmecesi…

Okudum unuttum, Gördüm hatırladım, Yaptım öğrendim. (Konfiçyüs)

Fen ve teknoloji öğretiminde laboratuvar çalışması *Araştırma yapma * Soru sormakla başlar ? ? ?

Problem belirleme ve Gözlem yapma

n Gözlem sonuçlarnı inceleme n Hipotez kurma

Deney yapma ve laboratuvar araç gereçlerini kullanma

Verileri toplayıp , analiz etme

Analiz sonuçları ile Genellemelere varma

Laboratuvar çalışmasının amaçları

Doğrulama mantar Ca-sandoz tablet

Tümevarım becerileri

Teknik beceriler

Bilişsel süreç becerileri

Buluş, Yaratıcılık , Psikomotor becerileri

Öğrencilerin Doğaya ve Canlılara karşı olumlu tutumlar geliştirmesini sağlamak

Günlük yaşamda kullanılabilirliği

İletişim ve interpersonel becerilerinin gelişimini sağlama

Laboratuvar güvenliği Okul idaresi Öğretmen

Okul idaresinin sorumlulukları n Güvenli bir deneysel çalışmanın yapılabileceği laboratuarın sağlanması

Okul idaresinin sorumlulukları Kimyasal maddelerin saklanacağı uygun depo, dolap sağlanması

Okul idaresinin sorumlulukları n Deneysel çalışmalar için gerekli donanımı sağlama;

Öğretmenin sorumlulukları Yangın söndürme ve ilk yardım konularında yeterli bilgi ve donanıma sahip olmalı n

Öğretmenin sorumlulukları n Öğrencilere laboratuvar çalışmalarında gerekli araç –gereç bilgisi verilmeli

Öğretmenin sorumlulukları n Kimyasal maddelerin kullanım sıralarına dikkat edilmeli

Öğretmenin sorumlulukları n Kimyasal maddelerin alev alma ve uçuculuk özelliklerine göre saklanması

Öğretmenin sorumlulukları n Kimyasal maddeleri depolanma koşulları

Öğretmenin sorumlulukları n Alev alabilen maddeleri ısıtma işlemlerinde dikkatli olma

Öğretmenin sorumlulukları n Deney başlamadan önce laboratuvar ve insan güvenliği açısından gerekli önlemleri alma

FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETİMİNDE DENEYLER

n Deney : Bilinmeyen bir şeyi bulmak, bir varsayımı sınamak amacıyla yapılan işlemlere denir.

Deneylerle öğretim yapmanın amaçları Deneyim kazandırmak n Bilimsel süreçler geliştirmesini sağlamak n Bilimin deneysel yöntemini öğretmek n Deney becerilerini geliştirmek n

Bilimsel Süreç Becerileri TEMEL SÜREÇLER n Gözlem n Ölçme n Sınıflama n Verileri kaydetme n Sayı ve uzay ilişkileri kurma n

n NEDENSEL SÜREÇLER n Önceden kestirme n Değişkenleri belirleme n Verileri yorumlama n Sonuç çıkarma

n DENEYSEL SÜREÇLER Hipotez kurma n Verileri kullanma ve model oluşturma n Deney yapma n Değişkenleri değiştirme ve kontrol etme n Karar verme n

n Temel pire üzerinde bir deney yapmak için deney setini hazırlamıştır. Pireye zıpla diye komut verirken pirenin zıpladığını gözlemiş ve bazı notlar almıştır. Daha sonra pirenin bir bacağını koparmış ve pireye zıpla dediğinde pirenin zor da olsa zıpladığını görmüştür. Daha sonra Temel pirenin ikinci bacağını da koparmış ve pireye zıpla dediğinde pirenin zıplayamadığını gözlemlemiştir. Bunun üzerine temel deney sonucunu şöyle açıklamıştır: ”Pirenin iki bacağı koparıldığında duyma duyusu kaybolur. ”

İşleme özgü (operasyonel) tanımlama Bir deneydeki belirli bir değişkenin ne olduğunu kesin olarak belirtmek çin kullanılır. n Soru : Egzersiz kalp atış sayısını nasıl etkiler? n

Değişkenleri Tanımlama ve Kontrol Etme n Değişkenleri tanımlamak, deneyi etkileyebilecek bütün etkenleri ifade etmektir.

ETKİNLİK: Hangisi önce iletir? Araç ve Gereçler n Metal kaşık, tahta kaşık , cam çubuk n Plastik çubuk veya kaşık n Beherglas, sıcak su n Termometre, katı yağ n Boncuk n

BAĞIMLI DEĞİŞKEN Isı iletimi BAĞIMSIZ DEĞİŞKEN metal kaşık tahta kaşık cam çubuk plastik çubuk SABİT TUTULAN DEĞİŞKEN Sıcak su

DENEY TÜRLERİ Kapalı Deneyler (Tümdengelim Yaklaşımı) Konu ile ilgili bilgi, kavram, teori ve yasaların önce derste öğretilip daha sonra bu bilgilerin deney yoluyla öğrenciye ispatlanması esasına dayanır.

ÜSTÜNLÜKLERİ 1. 2. 3. Öğrencinin, bir deney yürütmede ihtiyaç duyduğu pratik ve becerilerin gelişmesine yardım eder. Öğrenci fen bilimlerinin temel prensip ve yasalarını deneyerek ispatlama olanağına sahip olur. Bilimsel süreç becerilerini kazanır.

SINIRLILIKLARI 1. 2. 3. 4. Öğrencilerin özel yeteneklerinin gelişmesini sınırlar. Buluş yoluyla öğrenme yaklaşımına uygun değildir. Başarılı öğrenciler açısından sıkıcıdır. Araç gereç sıkıntısı yaşanır.

Problem : Kimyasal reaksiyonlarda kütlenin korunumu prensibi ARAÇ GEREÇLER n Erlen n Ca sandoz tablet n Mantar tıpa n Terazi n

Mantar tıpa Ca-san doz tablet

Kapalı uçlu deneyde yeni bir şey bulunmuş olmuyor. Bir şeyin genel kurala uygun olup olmadığı hakkında bir sonuca varılır.

AÇIK UÇLU DENEYLER n Bu tür deneylerde öğrenciye sadece deneyin amacı ve deneyde kullanılabilecek araç ve gereçler verilir. deneyin nasıl yapılacağı, verilerin kaydedilmesi, analizi ve sonucu öğrenciden istenir.

DENEYİN ADI: sigaradaki zararlı maddeleri görmek ister misiniz? DENEYİN AMACI: sigaradaki zararlı maddelerin gözlenmesi DENEYDE KULLANILACAK ARAÇ VE GEREÇLER: *Boş plastik şişe *yanan sigara *pipet *delikli mantar tıpa

SORU *** Egzersiz yaptıktan sonra kalp atışlarının normale dönmesi için geçen süreyi bulmak amacıyla bir deney yapacağınızı varsayın. Hangi materyalleri kullanırsınız ve nasıl bir yol izlersiniz? ***

DOGRU CEVAPLAR Biri (yada kendisi) normal kalp atışlarını ölçer(kronometre kullanarak) n Denek egzersiz yapar. n Deneğin egzersizi bittiği anda kalp atışları normale dönene kadar geçen zaman ölçülür. n

n n GÜNDÜZLERİ GÖKYÜZÜNDEKİ MAVİLİK NEREDEN GELİR ? KARANLIK MAVİLİĞE HAKİM GELDİĞİNDE ETRAFI AYDINLATAN O ŞEYLER DE NEYİNNESİ ? PEKİ YA ONLAR NASIL OLUYOR DA BOŞLUKTA TEPEMİZE DÜŞMEDEN DURABİLİYORLAR ? YOKSA YUKARILARDA BOŞLUĞU DOLDURAN BİR ŞEYLER Mİ VAR?

*Öğrenciler, kendi kurduğu veya kurulmuş olarak verilen hipotezin doğru olup olmadığını kontrol etmek için, *Deneyler tasarlar, *Bu deneyler için gerekli araç ve gereçleri sağlar,

* Düzenekleri kurar, deneyleri yapar. * Gerekli gözlemleri ve ölçmeleri yaparak kaydeder; verileri işler; bulguları ortaya koyar ve yorumlar. * Deneylerin sonucuna göre hipotezin doğru veya yanlış olduğuna karar verirler

*Bu yaklaşım, Öğrencilerin bilimsel süreç becerilerini etkili geliştirir. *Ayrıca teknik becerilerin gelişimine de katkıda bulunur. *Bu yaklaşım, Bruner’in buluş yoluyla öğrenme teorisini temel almaktadır.

1)Problemi Belirleme: Enzimler reaksiyon hızını nasıl etkiler?

n 2)Hipotez: Enzimlerin etki ettiği reaksiyon, enzimlerin olmadığı reaksiyona göre daha hızlı gerçekleşir.

n 3)Değişkenleri Belirleme ve Kontrol Etme: n Bağımlı değişken: enzimlerin etkisi ile tepkime hızı n Bağımsız değişken: hidrojen peroksit

4)Verileri Düzenleme (tablografik) karaciğer patates Ciğere Reaksiyon göre yavaş çok yavaş Dövülmüş hali Hızlı bir şekilde gerçekleşti Daha hızlı gerçekleşti Haşlanmış hali Reaksiyon olmadı Parça haline göre hızlı ve uzun süreli Reaksiyon yok havuç Parça haline göre hızlı Reaksiyon yok

5)Sonuca Varma n n Deneyimizde karaciğerde tepkime patates ve havuca göre daha hızlı ve uzun süreli oldu. çünkü hidrojen peroksit karaciğerdeki katalaz enzimi ile kolay bir şekilde tepkimeye girer. Haşlanmış besinlerde enzimlerin yapısı yüksek sıcaklık nedeniyle bozulduğundan tepkime gerçekleşmedi, dövülmüşlerde ise yüzey arttığı için tepkime hızı da arttı.

n Sonuç olarak: n karaciğer>patates>havuç

DENEY RAPORU YAZMA n n n n Başlık: enzimlerin tepkimeye etkisi Soru: enzimler reaksiyon hızını nasıl etkiler Hipotez: enzimlerin etki ettiği reaksiyonlar, enzimlerin olmadığı reaksiyonlara göre daha hızlı gerçekleşir. Değişkenler: *bağımsız: hidrojen peroksit *bağımlı: enzimlerin etkisi ve tepkime hızı İşlem basamakları: 9 Tane deney tüpü alınır içlerine ilk önce parçalar halinde havuç, patates ve ciğer koyulur ardından dövülür ve dövülmüşleri koyulur ve son olarak da haşlanmış olanlar koyulur ve hepsinin üzerine hidrojen peroksit damlatılır. . ve değişimler gözlemlenir.

n n n Veriler ve bulgular: veriler tablo ile ifade edilmiştir. Sonuç: Deneyimizde karaciğerde tepkime patates ve havuca göre daha hızlı ve uzun süreli oldu. çünkü hidrojen peroksit karaciğerdeki katalaz enzimi ile kolay bir şekilde tepkimeye girer. Haşlanmış besinlerde enzimlerin yapısı yüksek sıcaklık nedeniyle bozulduğundan tepkime gerçekleşmedi, dövülmüşlerde ise yüzey arttığı için tepkime hızı da arttı.

DENEY DEĞERLENDİRME RUBRİĞİ KRİTER 1 2 3 4 ORGANİZASYON *çok sayıda eksik var *düzensiz *çoğu bölüm eksik (1 veya 2 bölüm). *bütün bölümler mevcut *uygun organize olmamış. *bütün bölümler mevcut ve uygun düzende VERİ VE GÖZLEMLER *Hiç veri yok *grafik tablo ve çizimler eksik *veriler mevcut fakat uygun değil veya anlaşılma z *veriler eksik *bazı *bütün veriler eksik mevcut *grafik tablo ve *birkaç yanlış çizimler etiketleme zayıfça veya eksik sunulmuş, e etiketler ksik *bazı verilerin kısımlar var. sunumu açık değil *verilerin çoğu güvenilir. *bütün veriler mevcut veya uygun düzende.

ANALİZ (SONUÇLARIN TARTIŞILMASI) *analiz yok *veriler üzerinde düşünülme miş *verilerle ilgili bilgi yok *sorular doğru olarak yanıtlanmamı ş *birkaç kelimelik veya bölük pörçük cevaplar var *analiz çok az, düşünce ürünüverilerle çok az ilişkilendiril miş. *soruların çoğu *soru tam ve kusursuz doğru cevaplanmış ve tam olarak cümleler şeklinde yanıtlanmış. *analiz düşünce ürünü ve *analizler biraz verilerle doğrudan düşünce alakalı ürünü, verilerle ilişkisi az SONUÇ *sonuç yok veya amaç veya hipotezle ilgili değil *öğrenci, verileri hiç kullanmam ış **hipotez veya amaçla çok az alakalı. *verilerle çok az ilişkilendiril miş *amaç veya hipotezle biraz ilgili *öğrenci verileri bir dereceye kadar kullanıyor ve onlara başvuruyo *tamamen hipotez veya amaçla ilişkilendirilmiş *veriler sonucun desteklenmesi için kullanılmış

DÜZENEĞİN KURULMASI VE ALETLERE GÖSTERİLEN DİKKAT *düzeneğin kuruluşu yanlış, birçok konuda yardım gerekiyor *Gerekli araç gereçlerin çoğu çok geç hazırlanıyor *birkaç ufak düzeltme gerekmekle birlikte düzenek hazırlanması genellikle çalışılabilir durumda *bazı gerekli malzemenin uzun süre aranması gerekiyor *düzeneğin kurulması düzeltme gereken 1 -2 ufak detay dışında genellikle doğru *bütün gerekli araç gereç el altında Bütün araç gereç doğru yerleştirilmi ş *bütün gerekli malzeme el altında *bütün malzeme doğru yerine yerleştirilmiş *bütün gerekli malzeme el altında *çok düzgün ve düzenli İŞLEM BASAMAKLARINI GERÇEKLEŞTİRME *deneyin işlem basamakları hakkında gerekli bilgiye sahip değil *en basit prosedürleri uygulamada bile öğretmenin yardımına ihtiyaç duyuyor *deneyin işlem basamakları genel olarak biliniyor *bazı işlem basamaklarınd a öğretmen yardımına ihtiyaç duyuyor *işlem basamaklarını iyi biliyor *problem olduğunda arkadaşlarınd an yardım istiyor. *bir basamağı uygulamadan bir sonraki basamağa geçmiyor *işlem basamakları nı oldukça iyi biliyor *işlem basamakları nı uygularken karşılan problemleri çözmek için arkadaşlarıy la tartışıyor *her basamağı dikkatlice yerine getiriyor *işlem basamakları hakkında oldukça bilgili *diğer öğrencilere işlem basmaklarını uygulamada yardımcı oluyor *bir sonraki basamağa geçmeden önce her bir basamağı titizlikle ve dikkatle uyguluyor.

VERİ TOPLAMA *ölçümler tam değil, doğru değil ve hassas değil *gözlemler eksik veya belirtilme miş *sembol irim ve anlamlı rakam ihtiva edilmemiş *ölçümlerin bir kısmı doğru değil ve oldukça hassasiyetsiz *gözlemler tam değil, eksik veya kafa karıştırıcı bir şekilde kaydedilmiş. *sembol ve birim kullanımınd a 3 veya daha fazla küçük hata; anlamlı rakamlarda 2 önemli hata *ölçümler çoğunlukla doğru *gözlemler genellikle doğru *iş organize edilmiş *sembol veya anlamlı rakamların kullanılması nda 2 veya 3 ufak hata var *makul hassasiyetl e doğru ölçümler alınmış *gözlemler eksiksiz *yapılan iş genellikle düzenli ve organize *sembol, birim e anlamlı rakamlar kullanılmı ş *ölçümler doğru ve hassas *gözlemler kusursuz ve veri toplamada ki hataların nereden gelebilece ği biliniyor. *yapılan iş titiz düzgün ve düzenli *uygun sembol, biri m anlamlı rakamlar kullanılmış.

GÜVENLİK *uygun güvenlik önlemleri daima eksik *genellikle deney esnasında hatırlatılma sı gerekiyor *uygun güvenlik önlemleri genellikle eksik *deney esnasında birden çok defa hatırlatılmas ı gerekiyor *uygun güvenlik önlemleri genellikle alınıyor *lab. Sırasında birkez hatırlatılma sı gerekebiliy or *uygun güvenlik tedbirleri genellikle alınıyor. *güvenli deney pratikleri genellikle bağımsız olarak kullanılıyo r *uygun güvenlik önlemleri daima kullanılıyo r *güvenliği sağlamak için daima bir sonraki basamak göz önüne alınarak hareket ediliyor *deneyi güvenli tamamlam ak için diğer öğrencilere sık yardımcı olunuyor

TEMİZLİK *uygun temizleme yöntemleri çok seyrek kullanılıyor *sıklıkla temizliği bitirmekte yardıma ihtiyaç duyuluyor *3 veya daha çok madde deney masasında temizlenm eden kalıyor *Birden çok kez uygun prosedürleri kullanmasını n hatırlatılmas ı gerekiyor. *bir veya iki şey deney masasında temizlemede n bırakılıyor *uygun temizleme işlemleri genellikle kullanılıyor. *işlemleri bitirmede bazen yardıma ihtiyaç duyuluyor *deney masası genellikle temiz bırakılıyor. *sürekli olarak uygun temizleme prosedürle ri kullanılıyo r *deney masası genellikle temiz ve düzenli bırakılıyor Daima uygun temizlik prosedürle ri kullanılıyo r. *sıklıkla diğer öğrencilere işleri uygun şekilde tamamlam aları için yardım ediliyor. *deney masası daima temiz ve düzenli bırakılıyor

FEN VE TEKNOLOJİ DERSİ ÖĞRETİM PROGRAMI’NDA GÜVENLİK EĞİTİMİ

Öğretmenler, öğrencilerin gerekli bilgi ve becerileri kazanması amacıyla rehber rolündedir.

FEN LABORATUVARLARI GÜVENLİK SEMBOLLERİ

ELBİSENİN GÜVENLİĞİ AÇIK ALEV UYARISI DUMAN GÜVENLİĞİ

ELDİVEN ELEKTRİK GÜVENLİĞİ YANGIN GÜVENLİĞİ

PATLAMA (İNFİLAK) GÜVENLİĞİ GÖZ GÜVENLİĞİ KESİCİ CİSİMLER GÜVENLİĞİ

BİYOLOJİK TEHLİKE ISI GÜVENLİĞİ KİMYASAL MADDE UYARISI

RADYOAKTİF GÜVENLİĞİ BİTKİ GÜVENLİĞİ HAYVAN GÜVENLİĞİ

TASARRUFLU KULLANIM UYARISI ZEHİRLİ MADDE UYARISI KIRILABİLİR CAM UYARISI

GÜVENLİK SEMBOLLERİ İLE İLGİLİ ÖRNEKLER

1. HİDROKLORİK ASİT Kimyasal deneylerde kullanılır. 1 litrelik renkli cam şişelerde bulunur. Kimyasal formülü: HCl Mol ağırılığı : 36, 46 g/ mol Özgül ağırlığı : 1, 19 g / cm 3 Risk: a. Yakıcıdır. b. Dumanları nefes yollarını tahriş eder.

2. NİTRİK ASİT 100 mililitrelik renkli cam şişelerde bulunur. Kimyasal formülü: HNO 3 Mol ağırlığı : 63, 01 g / mol Özgül ağırlığı : 1, 42 g / cm 3 Risk: Şiddetli yanıklara sebep olur.

3. POTASYUM KLORAT Yangını arttırıcı bir maddedir. 500 gramlık plastik şişelerde bulunur. Kimyasal formülü: KCl. O 3 Mol ağırlığı : 122, 55 g / mol Risk: a. Yanıcı malzeme ile karıştığında patlayabilir. b. Yutulduğunda ve solunduğunda zararlıdır.

4. GÜMÜŞ NİTRAT Çürütücü ve aşındırıcı maddedir. Kimya deneylerinde kullanılır. 250 gramlık plastik şişelerde bulunur. Kimyasal formülü: Ag. NO 3 Mol ağırlığı : 169, 87 g/ mol Risk: a. Yanıcı malzemelerle teması yangına sebep olabilir. b. Ciltte tahrişlere neden olabilir.

LABORATUVAR, PRATİK ÇALIŞMALAR VE ÇALIŞMA HAFIZASI KAPASİTESİ

Diğer tüm öğretim yaklaşımlarında olduğu gibi laboratuvarın da fen eğitimindeki merkezi rolüne, araç gereç ve personel için büyük masraflar yapılmasına rağmen, laboratuvar eğitiminin amaçlanan hedeflere ulaşmadığı ve önemli sorunların ortaya çıktığı çalışmalar vardır.

Öğrenciler laboratuar ortamında öğretmenlerin konuyu anlamada önemli olarak düşündüğü temel bilgilerle, konuyu anlamada fazla önemli olmayan yüzeysel bilgiler arasındaki farkı bilmedikleri için, çalışma belleği, yine taşıyabileceğinden fazla yüklenebilir.

Laboratuarda karşılan olumsuzluklar nasıl minimuma indirgenebilir ve karşılan problemler nasıl çözümlenebilir?

1. Laboratuvar kılavuzlarının gözden geçirilmesi 2. Ön lab hazırlığı

SONUÇ OLARAK; Genel anlamda son 30 yıl içinde fen dersleriyle ilişkili geliştirilen tüm öğretim programlarında; 1. Öğrencileri hem zihnen hem de bedenen aktif olarak öğrenme sürecinin içinde düşünme, 2. Öğrencilere denemek, hipotez kurmak ve test etmek için fırsatlar tanımak, 3. Teknoloji toplum ve çevreye ilişkin anlayışlar kazanmak