Tutum gelitirme Amalar Kapal ulu deneyler Yaratclk Motivasyon

Tutum geliştirme Amaçları Kapalı uçlu deneyler Yaratıcılık Motivasyon Hipotez test etme Deneyler LABORATUAR İletişim Psiko-motor beceriler Laboratuar güvenliği Açık uçlu deneyler Bilimsel çalışma yöntemi Yaparak , Düşünerek öğrenme Öğrenci sorumluluğu Güvenlik işaretleri Öğretmen sorumluluğu

LABARATUVAR ÇALIŞMASININ AMAÇLARI • • • Fen derslerindeki bir çok konu oldukça soyut olduğundan öğrencilere kavratılabilmesi için laboratuarda somut materyallerle deneyim sağlamak Öğrencilere buluş yapma zevkini tattırmak ve onların psiko-motor becerilerini geliştirmek, Öğrencilere verilen bilgilerin günlük yaşamda kullanılabilirliğini sağlamak, Öğrencilerin doğaya ve canlılara karşı olumlu tutumlar geliştirmesini sağlayarak ilgilerini arttırmak, Öğrencilerin yaratıcılıklarını arttırmak,

• Öğrencilere bilimin özünü kavrayabilmeleri için gerekli olan çalışma yöntemleri, problem çözme, inceleme ve genelleme yapma becerileri kazandırmak, • Öğrencilerin iletişim ve interpersonal becerilerini geliştirmek, • Öğrencilere laboratuarda ve diğer pratik çalışmalarda kullanacakları materyal, araç ve gereçleri tanımalarını ve kullanmalarını sağlamak • Öğrencilere ezberleme yerine uygulama ve uygulatma becerileri kazandırmak,

Deney: Bilinmeyen bir şeyi bulmak, bir ilkeyi sınamak amacıyla yapılan eylem veya işleme denir.

Bir öğrencinin bir deneyi tamamen bağımsız olarak gerçekleştirmesinin ön koşulu bütün araştırma ve bilimsel süreç becerilerini kazanmış olmasıdır. Bu becerilerden, deney yapma sürecinde büyük önem taşıyan ikisi operasyonel tanımlama ve değişkenleri tanımlama ve kontrol etmedir. • İşleme Özgü (Operasyonel) Tanımlama Operasyonel tanımlar, bir deneydeki belirli bir değişkenin ne olduğunu kesin olarak belirtmek için kullanılır. Operasyonel bir tanım, bir işlemde veya eylemde bir ölçüt sağlayarak tanımın çerçevesini daraltır ve o olayla ilgili olanın dışında tanıma farklı anlamlar ve yorumlar yüklenmesine mani olur. • Değişkenleri Tanımlama ve Kontrol Etme Bağımsız Değişken Bağımlı Değişken Kontrol Edilen Değişken

Bir ampulün parlaklığını nasıl değiştirebiliriz? ilk olarak öğrenciler tek pil ve tek ampulden oluşan bir elektrik devresi kurarak ampulün parlaklığını gözlemlerler. İkinci bir özdeş pili devreye deri bağlayarak birinci ampulün parlaklığındaki değişimleri gözlemlerler. Sonra öğrenciler, üçüncü bir özdeş ampulü devreye seri bağlar ve ampullerin parlaklıklarını gözlemler. Her üç devredeki ampullerin parlaklıklarını karşılaştırır. Devreye önce ikinci bir özdeş pil sonra üçüncü bir özdeş pili devreye seri bağlayarak ampulün parlaklığını gözlemlerler.

Deneme Bağımsız değişken Kontrol edilen değişken Bağımlı değişken 1. Ampul sayısı Pil sayısı Ampul parlaklığı 2. Pil sayısı Ampul parlaklığı

• Kapalı uçlu deneyler: Bu tip deneylerde konu ile ilgili kavram, prensip, yasalar sınıfta değişik öğretim yöntem ve teknikleriyle verilir. Daha sonra laboratuar ortamında verilmek istenen konu somut materyallerle ispatlanır. Kapalı uçlu deney türünde öğrenciye neyi bulacağı, deneyde hangi araç gereci kullanacağı, hangi ara basamakta ne yapacağı deney klavuzlarında anlatılır ve laboratuarda buna aynen uyması istenir.

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 yapılmalıdır. 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. 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.

• Açık uçlu deneyler: Bu tür deneylerde öğrenciye sadece deneyin amacı ve deneyde kullanılacak araç ve gereçler verilir. Deneyin nasıl yapılacağı, verilerin kaydedilmesi, analizi ve sonucu öğrenciden istenir. Bazı açık uçlu deneylerde öğrencilere sadece deneyin amacı verilerek diğer basamaklar gibi araç-gereç seçimi de kendilerine bırakılabilir.

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.

• Hipotez Test Etme Deneyleri: Bu deneylere araştırmaya yönelik deneyler de denir. Bu tür deneylerde öğrenci kendisinin oluşturduğu veya herhangi bir kaynaktan çıkardığı bir soru ve buna karşılık gelen bir hipotezle ilgili olarak deneyler planlayıp gerekli araç gereçleri temin eder. Deney düzeneğini kendisi kurar, deneyi yapar, verileri kaydedip analiz eder ve yorumlayarak elde ettiği sonuç doğrultusunda hipotezi reddeder veya kabul eder.

• 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. Her bir karışımı aynı ortamda , sabit kalacak ısı ayarında kaynamaya bırakıp kronometreye basalım ve kaynamaya başladığı anda kronometreyi durduralım. Tuz oranı değişimlerine karşı kaynama süreleri Tuz oranı(%) Kaynama süresi(s) 0 420 10 462 20 500 30 543 40 586 50 609

Sonuca varma Tablodaki değerler tuz oranı arttıkça kaynama süresinin de arttığını söylemektedir. Buradan hipotezin desteklendiği sonucuna varabiliriz.

Deney raporu örneği Başlık: tuz oranının kaynama süresine etkisi Soru: suya katılan tuz oranının suyun kaynama süresine etkisi nedir? Hipotez: suya katılan tuz oranı arttıkça suyun kaynama süresi uzar. Değişkenler Bağımsız değişken: saf su, %10, %20, %30, %40, %50 oranlarında tuz katılmış 1 lt’lik tuz-su karışımları Bağımlı değişken: kaynama süresi Kontrol edilen değişkenler: ısı miktarı, su miktarı İşlem basamakları: 1’er lt’lik saf su %10, %20, %30, %40 ve %50 oranlarında tuz-su karışımları hazırlandı. Önce saf su olmak üzere artan oranlarda tuz ihtiva eden deney kaplarındaki karışımlar aynı ısı ayarında kaynamaya bırakılarak kaynamaya başladıkları ana kadar geçen süre ölçüldü. Veriler ve bulgular Her bir tuzluluk oranına karşılık gelen kaynama süreleri tabloya kaydedildi. Sonuç Tablodan suyun içindeki tuz oranı arttıkça kaynama süresinin de arttığı görülmektedir. Hipotez desteklenmektedir.

Laboratuvar Raporu Rubriği Kriter 1 2 3 Laboratuar Raporu Rubriği 1 4 Organizasyon -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 Tartışılması) -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 gerekmekle birlikte kurulmasıRubriği 2 düzenek hazırlanması düzeltme genellikle çalışabilir gereken 1 -2 ufak durumda. detay dışında -Bazı gerekli genellikle doğru. malzemelerin -Bütün gerekli araç uzun süre aranması gereç el altında. 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 karşılan 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 -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 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. Güvenlik Temizlik

Laboratuvar, Pratik Çalışmalar ve Çalışma Hafızası Kapasitesi Diğer öğretim yaklaşımlarında olduğu gibi laboratuvarın da fen eğitimindeki merkezi rolüne, araç gereç ve personel için büyük masraflar yapılmasına rağmen, laboratuvar eğitiminin amaçlanan hedeflere ulaşmadığını ve önemli problemler ortaya çıktığını rapor eden çalışmalar vardır. Laboratuvar çalışmalarında istenilen hedeflere ulaşılamamasının nedenleri neler olabilir? Jhonstone ve Wham çalışma belleği kapasitesinin aşırı yüklenmesi ile bu durumun yakından ilgisi olduğunu ileri sürmüşler.

İlişkilendirilecek ve tanınacak malzeme araç, gereç ve malzeme isimleri Hatırlanacak teoriler Çalışma hafızası Yeni beceriler Yeni yazılı yönergeler Hatırlanacak beceriler Deneyin kendi girdileri İstikrarsız Yüklenme Durumu Yeni sözel yönergeler

Laboratuvarda karşılan olumsuzlukların minumuma indirgenebilmesi için yapılabilecek şeyler: • Öğrenci laboratuvar klavuzlarının dikkatlice gözden geçirilerek konunun anlaşılması için gerekmeyen önemsiz bilgilerin ayıklanması, önemli bilgilerin korunması • Ön-lab ve son-lab çalışmaları yapılması

Laboratuvar güvenliği öğrenci merkezli fen eğitiminin sağlıklı bir şekilde yürütülebilmesi için gereklidir.

Fen ve teknoloji eğitiminde güvenlik önlemlerinde okul idaresi ve ders öğretmeni sorumludur. Okul idaresinin güvenli bir deneysel çalışmanın yapılabileceği bir laboratuvarı, kimyasal maddelerin saklanabileceği uygun bir depoyu, ve gerekli donanımı sağlaması gerekir. Laboratuvarın güvenli bir şekilde işletilmesini, sağlamak çalışmaların güvenlik içinde yapılmasını koordine etmek, yürütmek ve uygulamada karşılan sorunları çözmek ya da ilgili birimlere iletmek de öğretmenin sorumluluğundadır.

Fen bilgisi laboratuarında karşılaşabileceğimiz tehlikeler şunlardır: l l l l Zehirli maddelerle çalışma Zehirli gazların oluşması Zehirli madde ve gazlarla temas Patlayıcı maddelerle çalışma Yakıcı maddelerle çalışma Cam malzemenin kırılması Yangın Elektrik çarpması

Laboratuarda bu tehlikelerle karşılaştığımızda yapılması gerekenler: Yanıkla karşılaşıldığında hemen yanık bölge soğuk suyun altına tutulmalı daha sonra bir naylon torbanın içerine konulan buz, yanık bölgenin üzerine konulmalı veya ıslak tülbent örtülmelidir. Asit ve baz yanıkları: Asitlerin ele veya vücudun herhangi bir yere sıçraması durumunda hemen bol su ile yıkanmalı daha sonra bikarbonat veya sabun çözeltisi ile yıkandıktan sonra tekrar bol su ile durulanmalıdır. Göz yaralanmaları: Göz kapakları açılarak yıkanmalı ve bir doktora başvurulmalıdır. .

Kesikler: Oluşan kesik hafif ise kanın akmasına izin verilmelidir. Derin kesiklerde ise kesilen yer ile kalp arasında kalan organ sıkıca bağlanarak hemen doktora başvurulmalıdır. Solunum yolu ile zehirlenmeler: Zehirlenen kişi hemen açık havaya çıkarılmalı ve temiz hava alması sağlanmalıdır. Yutulan maddeler ile olan zehirlenmeler: Böyle bir durumda %5’lik Cu. SO (Bakır Sülfat) içirilmelidir. Böylece kusma yoluyla zehir mideden atılır. Yangınlar: Su ile söndürülmemelidir. Laboratuardaki yangın söndürme aleti ile söndürmeye çalışılmalıdır. Gerekirse kum serpilebilir. Yine de söndürülemezse itfaiyeye haber verilmelidir.

Laboratuardaki risklere öğrencilerin dikkatini çekmek için çeşitli güvenlik sembolleri kullanılır. ELBİSENİN GÜVENLİĞİ Bu sembol, elbiseyi lekeleyecek veya yakacak maddeler kullanırken görülür. AÇIK ALEV UYARISI Bu sembol, yangına veya patlamaya sebep olabilecek alev kullanıldığında görülür. DUMAN GÜVENLİĞİ Bu sembol, kimyasal maddeler veya kimyasal reaksiyonlar tehlikeli dumana sebep olduklarında görülür

ELDİVEN Cilde zararlı bazı kimyasal maddelerle çalışırken eldiven kullanılması gerektiğini hatırlatan uyarı işareti ELEKTRİK GÜVENLİĞİ Bu sembol, elektrikli aletler kullanılırken dikkat edilmesi gerektiğinde görülür. YANGIN GÜVENLİĞİ Bu sembol, açık alev etrafında tedbir alınması gerektiğinde görülür. PATLAMA (İNFİLAK) GÜVENLİĞİ Bu sembol, yanlış kullanımdan dolayı patlamaya sebep olacak kimyasal maddeleri gösterir

GÖZ GÜVENLİĞİ Bu sembol, gözler için tehlike olduğunu gösterir. Bu sembol görüldüğünde koruyucu gözlük takılmalıdır KESİCİ CİSİMLER GÜVENLİĞİ Bu sembol, kesme ve delme tehlikesi olan keskin cisimler olduğu zaman görülür BİYOLOJİK TEHLİKE Bu sembol, bakteri mantar veya tek hücreli hayvan veya bitki tehlikesi olduğunda görülür ISI GÜVENLİĞİ Bu işaret sıcak cisimlerin tutulması esnasında önlem alınmasını hatırlatmak içindir

KİMYASAL MADDE UYARISI Bu sembol deriye dokunması halinde yakıcı veya zehirleyici etkisi olan kimyasal maddeler kullanılırken görülür. RADYOAKTİF GÜVENLİĞİ Bu sembol, radyoaktif maddeler kullanırken görülür. BİTKİ GÜVENLİĞİ Bu sembol, zehirli veya dikenli bitkiler tutulacağı zaman görülür. HAYVAN GÜVENLİĞİ Bu sembol, canlı hayvanlar üzerinde çalışırken hayvanların ve öğrenci güvenliğinin sağlanması gerektiğinde görülür.

TASARRUFLU KULLANIM UYARISI Bu sembol, maddenin uygun bir şekilde kullanılmasına dikkat edilmesi gerektiğinde ortaya çıkar. ZEHİRLİ MADDE UYARISI Bu sembol, zehirli maddeler kullanılırken görülür KIRILABİLİR CAM UYARISI Bu sembol yapılacak deneylerde kullanılacak cam malzemelerin kırılabilecek türden olduğunu gösterir.