Fen dersinde modelin sınırları nasıl öğretilir?
Fen modelinin sınırı, yalnız resimde eksik etiket aramakla anlaşılmaz. Önce modelin hangi soruya yanıt vermek için kurulduğu söylenir; sonra gösterdiği ilişki, basitleştirdiği ayrıntılar ve sınanabilir tahminleri incelenir. Su döngüsü örneğinde bir eksiklik, bazı sorular için önemli, bazıları için önemsiz olabilir. Öğrenci modeli amacına göre değerlendirmelidir.
Modelin amacı ve temsil seçimi
1. Modelin hangi soruya yanıt verdiği belirlenir Su döngüsü diyagramı yağış, buharlaşma ve yoğuşma arasındaki temel ilişkileri anlatabilir. Ancak tek bir resim bütün atmosferi, toprağın geçirgenliğini veya yerel mevsim farklarını göstermez. Öğretmen “Bu model neyi açıklamak için yapıldı?” sorusuyla başlar. Öğrenci çizimdeki okların neyi temsil ettiğini ve hangi olayın görünmediğini belirtir. Modeli gerçekle aynı nesne gibi değerlendirmek yerine, belirli bir soruyu incelemek için seçilmiş ve basitleştirilmiş temsil olarak ele almak gerekir. 2. Temsil ile gerçek dünya ayrılır Ders kitabında bulutun içinden çıkan kalın ok, gerçekte gökyüzünde duran bir boru değildir; suyun izlediği süreci gösteren simgedir. Bir atom modeli de parçacıkları gerçek ölçekte çizmez. Öğrenci çizimde renk, büyüklük ve yönün hangilerinin veriyle ilgili, hangilerinin okunabilirlik için seçildiğini sorar. Öğretmen “Model yanlış mı?” yerine “Hangi amaç için yeterli, hangi ayrıntıda yetersiz?” sorusunu kullanır. Basitleştirme, bilinçli olduğunda yararlı olabilir; görünmeyen varsayımlar kesin iddiaya dönüşmemelidir. 3. Tahmin modelden çıkarılıp veriyle sınanır Bir sınıf, kapalı kavanozdaki suyun güneşte buharlaşıp soğuk kapakta damlacık oluşturacağını şemayla öngörebilir. Öğrenciler gözlemden önce beklenen değişimi söyler, sonra gerçekten ne gördüklerini kaydeder. Kavanoz küçük bir sistemdir; bulut oluşumunu ve rüzgârı doğrudan taklit ettiği iddia edilmez. Tahmin tutmazsa gözlem saklanmaz; ısı, kapak sıcaklığı veya modelde atlanan koşul araştırılır. Modelin değeri yalnız güzel çiziminde değil, açıklaması ve sınanabilir beklentisindedir.
Eksikler, karşılaştırma ve revizyon
4. Kapsanmayan bileşenler işaretlenir Bir su döngüsü resmi, yeraltı suyu, bitki terlemesi ve insan su kullanımı gibi süreçleri dışarıda bırakabilir. Öğrenci tek tek “eksik” sözcüğü yazmakla kalmaz; bu eksikliğin hangi soruya verilecek yanıtı değiştireceğini açıklar. Yeraltı kuyularının dolması araştırılıyorsa yeraltı akışı önemli, bulutta yoğuşmanın temel fikri soruluyorsa öncelik farklı olabilir. Modelin sınırı amaca göre değerlendirilir. Öğretmen bütün detayları aynı sayfaya eklemeyi otomatik bir iyileştirme saymaz; aşırı kalabalık çizim ilişkileri gizleyebilir. 5. İki model farklı amaçlarla karşılaştırılır Şematik su döngüsü ile yerel bir havzanın haritası aynı olguyu farklı ölçekte gösterir. Şema temel süreçleri, harita gerçek akarsu ve yükselti yerlerini verebilir. Öğrenci hangisinin “yağış nereye akar?” ve hangisinin “buharlaşma nasıl ilişkilidir?” sorusuna daha uygun olduğunu gerekçelendirir. Bir modelde olmayan bilgi diğerinde bulunabilir, ancak iki resmi birleştirmek de eksik veriyi kendiliğinden oluşturmaz. Öğretmen modeller arasında ortak kavramları ve değişen varsayımları açıkça gösterir. 6. Yeni modelin sınırı öğrenciden istenir Bir besin ağı, elektrik devresi veya mevsim çizimi verilir; öğrenci neyi açıklayabildiğini, hangi değişkeni göstermediğini ve hangi yeni verinin gerektiğini yazar. “Bu model tümüyle yanlış” demek yerine belirli bir soruya göre sınır koyar. Gerekirse modeli bir ok veya açıklama ekleyerek revize eder ve değişikliğin niçin gerekli olduğunu savunur. Öğrenme, karmaşık resim çizmekte değil, temsilin seçtiği yönleri, tahminlerini ve gerçek dünyanın dışarıda kalan özelliklerini tutarlı biçimde açıklamada görülür.