Bölüm 6 (Sayfa 119-135)

BÖLÜM 6 (Sayfa 119-135)
Gösterimlerin ve İfade Edilen Modellerin Zihinsel Modelleri Yapılandırmadaki
Rolünün İncelenmesi
Barbara C. Buckley, Carolyn J. Boulter
GİRİŞ
Bölüm 5 fen bilimlerinde bilişe dayalı tarihsel çalışmalara ve bu analiz
metotlarından zihinsel modellerin doğasına bakmak için aletlerden nasıl yararlanabileceğine
odaklanmıştır. Fen eğitiminde modele dayalı öğrenme ve öğretme dinamik sistemlerin analiz
yollarını araştırır. Oluşturulan temel ve ulaşılabilir ifade edilen modeller ve gösterimlerin
öğrenme bağlamları ve birçok seviye arasında bağlantı kurduğu görülür. Bu bölüm
gösterimlerin analizi için bir metot sunar, insan kalbi ve ay tutulmasının modellerinin özel
kullanımlarını sergiler ve modele dayalı öğrenmedeki onların nasıl bir işlevi olduğunu
tanımlar. Biz sunulan olgunun yönlerine ve gösterimlerin bazı özelliklerinin öğrenenin
zihinsel modelini yapılandırmasını nasıl kolaylaştırdığı ya da engellediğine odaklandık.
Sınıfta, müzede, hayvanat bahçesinde ve aktivite merkezlerinde öğretmenler ve
öğrenenler modelleri kullanma ve yapılandırma ile dünyanın olgularını anlar. Bu modeller
bölüm 3’te tartıştığımız gibi gösterimlerin çeşitli formları ifade edilmiştir. Onlar grafikler,
resimler ve formüller ya da metaforlar ve hareketler gibi söylenen ya da somut materyal
nesneler gibi yazının bir parçası olabilir. İfade edilen modelleri ile etkileşmek, yazmak,
çizmek ve konuşmak için öğretmenlerin öğrenenleri cesaretlendireceği öğrenme süreci
boyunca kullanılan çeşitli şekillerde gösterimler muhtemelen vardır (Gilbert, 1993). Özel
gösterimler olgunun seçilmiş taraflarına ulaşmayı kolaylaştırır ve böylece zihinsel
modellerinin ayrıntı ve şekline artarak katkı sağlar. Bu yüzden, zihinsel modellerin
yapılandırılmasında olgu ve gösterimler arasındaki yakın ilişkiyi tanımlayan modele dayalı
öğrenme ve öğretme tek başına ya da gruplar halinde kişiler için fen öğreniminin bilişsel
özüdür.
Gösterimler veya ifade edilen modeller konuşmada, metinde, jestte, nesnede ve
grupla öğrenme aktiviteleri ile kişisel öğrenme süreçlerinin bağlantısı ile ulaşılabilirdir,
gösterimleri karşılaştırmak, sınıflamak ve karakterize etmek için bize olanak sağlayan
sistematik bir metoda ihtiyacımız vardı. Fen öğrenimi ve öğretiminde modellerin nasıl
işlediğini çalıştığımız için, metodun öğrenenlerin çalıştığı olgunun ve modele dayanan
öğrenmenin teorik çerçevesinin mantığına uygun olarak ilişkili olmaya ihtiyacı vardır. Dahası,
bilim alanlarında ve çeşitli bağlamlarda kullanılabilir olması için yeterince genel olmaya
ihtiyacı vardır. Geliştirdiğimiz analitik çerçeve tam olarak yazarlar tarafından fen sınıflarında
yapılan önceki araştırmalardan (Boulter, 1997, 1992; Buckley, 1992) ve Goldsmith (1984)
tarafından yapılan örnek araştırmadan hareket eder. Biz ve meslektaşlarımız bu analitik
çerçeveyi sadece kağıda dayalı örneklerde değil, aynı zamanda nesneye dayalı, ekrana dayalı
ve söyleme dayalı gösterimleri analiz etmek için kullandık.
ALT YAPI
Bu bölüm analitik çerçevemizin kavramsal bağlamını açıklar.
Olgu, İfade edilen modeller, Gösterimler ve Zihinsel modeller
CMISTRE (kimyasal modelleme grubu) grubu ‘bir fikrin, nesnenin, olayın, sürecin
veya sistemin bir gösterimi’ olarak modelin bir tanımını kullanırlar (Gilbert, 1997, s.2).
Zihinsel modeller içsel, olgu hakkında mantık çıkarmak, tanımlamak, açıklamak, tahmin
etmek ve bazen de kontrol etmek için kullanılan bilişsel gösterimlerdir (Gentner ve Stevens,
1983; Johson-Laird, 1983; Rouse ve Morris, 1986). İfade edilen modeller sadece iletişim için
değil aynı zamanda mantık çıkarmak için de kullanılan dışsal gösterimlerdir (Kindfield, 19931994; Larkin, 1989; Larkin ve Simon, 1987). Çalışmamızda gösterim terimini dışsal
gösterimleri ve ifade edilen modelleri belirtmek için kullandık. Onların arasındaki ilişkilerin
etkileşimli doğası Şekil 6.1’de gösterilmiştir. Zihinsel modeller ifade edilen modelleri
oluşturmak ve anlamak için kullanılır. Onlar sırayla zihinsel modellerimizi etkileyen olguyu
algılamalarımızı etkiler. İfade edilen modeller olgunun ve zihinsel modellerimizin seçilmiş
taraflarını sunar.
İfade Edilen
Model
Zihinsel
Model
Zihinde
tanımlanan
Toplumda
tanımlanan
Algı
Görsel
İşitsel
Sensor-motor
Olgu
Şekil 6.1. Modeller ve olgu arasındaki etkileşimli ilişkiler
Modele Dayalı Öğretme ve Öğrenme
Modele dayalı öğretme çeşitli eğitimsel tecrübelerin ve ifade edilen modellerin
modele dayalı öğrenmeyi kolaylaştırmak için kullanımıdır. Bu sayının üçüncü bölümünde
görüldüğü gibi, o birçok farklı öğretimsel strateji ve ortamlara ihtiva edebilir fakat o
bağlamlar genelinde sistematik olarak henüz test edilmemiştir. Analitik çerçevemiz böyle
sistematik araştırmaları destekleme niyetindedir.
Modele dayalı öğrenme, şekillendirilmesi, kullanılması, gözden geçirilmesi ve
hazırlanması tekrarlayan bir süreci boyunca zihinsel modellerin yapılandırılmasıdır (Buckley,
1995; Clement, 1989; Stewart ve Hafner, 1991). O yaratıcı düşünme yani öğrenenlerin
bildikleri şeyle yani bilgiyi bütünleştirip bilgisini arttırarak kullanımı dosyasını düşündürebilir
(Osborne ve Wittrock, 1985). Bu süreç Şekil 6.2’de özetlenmiştir. Zihinsel modeller
tecrübelerden tümevarım (Johnson-Laird, 1983; Norman, 1983), bilgi parçalarından kasıtlı
2
modeller oluşturma (Buckley, 1992, 1995), parçalardan ve nedensel prensiplerden kafasında
canlandırma (De Kleer ve Brown, 1981, 1983), ve/veya olgulardan ve analojik modellerden
haritalama (Clement, 1998; Gentner, 1983) gibi çok çeşitli süreçlerle ortaya çıkar.
Şekil 6.2. Modele Dayalı Öğrenmenin İfade Edilen Modeli
Zihinsel modeller çeşitli kaynaklardan çeşitli bilgileri birleştirir. Olgularla direk
tecrübeler, video ve simülasyonlar yoluyla başkası için yapılan ya da onun yerine geçen
dolaylı tecrübeler veya birçok gösterim ile öğrenme, öğretme ve informal eğitsel tecrübelerde
karşılaştığımız ifade edilen modellerin etkileşimi, hepsi modeli yapılandırmaya katkı sağlar.
Zihinsel bir model ile nesnenin, olayın ya da sistemin nasıl göründüğü ve davrandığına dair
beklentilere sahip oluruz. Onu tartışma sırasında geçici sözel ve jestsel modeller (Crowder,
1996) ile kalpsel işlevin bilgisayar simülasyonlar ya da problem çözümünde kullanmak için
diyagramlar (Kindfield, 1993/1994) arasında değişen çeşitli şekillerde ifade edilen model
üretmek için kullanabiliriz. Zihinsel modellerimizi diğerleri tarafından üretilen ifade edilen
modelleri anlamak ve değerlendirmek için de kullanırız. İfade edilen modellerin yanısıra
kendi zihinsel modellerimizi de test ediyoruz. Onlardan biri bize bazı özel örnekleri tahmin
etmek, açıklamak, tanımlamak, anlamak için olanak sağlar mı? Eğer değilse, modelle ilgili
yanlış ne ve nasıl değiştirilmeli? Modeli gözden geçirmeye veya hazırlamaya ihtiyaç var mı
ya da reddedip yeniden mi başlamalıyız? Zihinsel ya da ifade edilen, modeller ne zaman
eldeki ihtiyaçlar için başarılı bir şekilde kullanıldığında, zenginleşme eğilimindedir ve
önceden derlenmiş, kullanım için hazır olan modeller, sabit repertuarımızın bir parçası
olabilirler. Örnekler hakkında mantıklı düşünme amacıyla geçici, özel durum modelleri
oluşturmak için onları değiştirebiliriz (Vosniadou ve Brewer, 1992). Uzmanlar konuyla
alakalı olgunun taraflarını sunan, konuya bağlı gösterimler arasında geçiş yaparlar. (Kindfield,
1994). Analitik çerçeve öğrenme bağlamında diğer modelleme yetenekleri ve bunun
gelişimini aydınlatmaya yardımcı olmak için tasarlanır.
Analitik Çerçeve
Modellerin çalışmamızdaki tanımını hesaba katarsak, ilk olarak bir nesne, bir olay
ve bir sistem olarak düşünülebilen olgunun ifade edilen modelini seçtik (Tablo 6.1.’e bakınız).
Kriterleri ve onları anlamamızı test etmek ve geliştirmek için bu olgunun çeşitli gösterimlerini
kullandık. Sadece kalp ve ay tutulması örneklerinin analizini sunacağız.
3
Tablo 6.1. Olgu ve İfade Edilen Modellerin Analizi
Olgu
Olgunun türü
İfade edilen
model
Gösterim türü
Kalp
Tutulma
Sera etkisi
Nesne
Science for
living’ten
animasyon (1990)
Animasyon
Olay
Güneş sistemi
modeli
Sistem
Resimler
(Miller, 1992)
3D mekanik
model
Kelime diyagramı
Olgu karmaşık, dinamik sistemlerde yerleştirilmiştir. Küresel çevremiz bir
etkileşimli biotik ve abiotik elementlerin karmaşık, değişken sistemi olarak uzun süre
izlenilmektedir. Nesneler sistemin parçalarıdır. Örneğin, kalp dolaşım sistemine yerleştirilmiş
bir nesnedir. Ancak, o karmaşık, dinamik bir nesnedir ve kendi başına bir sistem olarak
görülebilir. Bu hiyerarşinin parçalarının bir örneğidir. Ay tutulması gibi olaylar (güneş)
sistemi davranışının zaman sınırlı parçalarıdır. Onlar sistemin normal veya anormal
işleyişinde yer alırlar, fakat genişlik zaman çerçevesiyle sınırlandırıldı.
Analitik çerçevemiz özel gösterimler kadar olguyla da ilgili olduğu için iki soru
analizimizi yönlendirir.


Olgunun hangi yönleri sunulmuştur?
Gösterim kavramayı nasıl kolaylaştırır veya engeller?
Buckley’in (1992) dolaşım sisteminin öğrenenin modellerinin tanımı ilk soru ile
ilgili olarak analizi destekler. Goldsmith’in (1984) analitik matrisi ikinci sorunun cevabı için
temel oluşturur.
Olgunun Yönleri
Temel seviye de, olgunun görünümü şekillendirilebilir ve parçaları tanımlanabilir.
Tversky ‘algı için doğal birimler ve işlev için doğal birimler’ parçaların olduğunu önerir
(Tversky, 1989, s.983). Bu bölüm modelin işlevlerine odaklandığı için olgunun diğer
parçalarını içeren (davranış ve mekanizma) parçaların değerlendirilmesini genişlettik, modele
dayalı öğrenmenin önemi olarak tanımladık (Buckley, 1992). Buckley 28 öğrenciden oluşan
lise biyoloji sınıfında onların modellerinde sunulan olgunun parçaları açısından öğrenenlerin
dolaşım sisteminin modellerini analiz etti. Bir öğrenci hem niteliksel hem de niceliksel olarak
diğerlerinde seçkin olan bütünleşmiş, kullanışlı ve açılır bir anlamayı geliştirdi. Tek bireyden
biri genelleme yapılamamasına rağmen, nasıl olursa olsun sistematik olarak çalışılan, ileri
araştırmalar için biri çalışan bir model oluşturabilir. Bu yüzden, analitik çerçevemiz gelecek
araştırmalar için gerekli bir basamaktır.
Dolaşım sisteminin öğrenenler modelinin en üst seviyesi Şekil 6.3.’de
gösterilmektedir. Model olgunun bilginin ilgili yönlerinin bütünleşmiş parçalarından meydana
gelmiştir. Bu parçalar yapı, işlev, davranış ve bir anatomik bütünlüğün mekanizmasını
(örneğin, kalp, kan damarları ve kan) içerir. Onlar dolaşım sisteminin bir modeline
yerleştirilmiş ve bütünleştirilmiştir. Yapı [S] sistemin anatomisini; işlev [F] yerleştirilen daha
geniş sistemdeki rolünü ve davranış [B] bütünlükteki dinamik değişkenleri belirtir. Dolaşım
sisteminin davranışı parçalarının etkileşimli davranışlarından ortaya çıkması olarak açıklanır;
bu mekanizma olarak tanımlanır. Bu yüzden, dolaşım sisteminin işlevi (hücreleri ve
kimyasalları nakletmek için) kalbin (S) pompalanarak (B), kan damarlarının (S) kanı
taşımasına (B) ve kanın (S) hücreleri ve kimyasalları taşımasına (B) olanak sağlar. Yerleşmiş
4
her parça (S) dinamik sistemin etkileşimli parçalarının sonucunda bir modeller hiyerarşisi
olarak aynı tarzda analiz edilebilir.
Anatomik yapının davranışı/işlevi
Anatomik birim
Dolaşım
Sistemi
Nakleder
Hücreler &
Kimyasallar
Taşır
Yapı
Kalp
Pompalar
Kan
Taşır
Kan
Damarları
Nedensel Mekanizma
Şekil 6.3. Dolaşım Sistemi Modeli
Buradaki odağımız sistemin, bir mekaniğin, nasıl çalıştığına yakın nedenin ortaya
çıkan davranış görüşünde nasıl çalıştığına dikkat etmektir (Mayr, 1982). Mayr bu ile
gelişimsel baskı ve özel bir yapı, işlev veya davranış tarafından sunulan hayatta kalma
avantajını belirten, kısaca, niçin bu yolla çalışmanın sistem için yararlı esas nedenin
farklılıklarını gösterir. Yaşayan sistemleri ve teknolojiyi anlaşılması için kullanışlı bir işlev
olmasına rağmen, diğer alanlarda bir sorunludur. Bu nedenle, aşağıda gösterilen çalıştığımız
tanımlamalardan işlevi attık.
Yapı: yapısal parçalar ve uzamsal ilişkiler
Davranış: zamana dayalı süreçler ve değişimler
Mekanizma: bütünün davranışlarını oluşturan alt parçalarının etkileşen davranışları
Gösterimin Özellikleri
Onların gösterimlerinin analizlerinden yarar sağlamak için grafik resimleri anlama
ve oluşturmaya odaklanan topograflar ve diğerleri tarafından geliştirilen birkaç kavramsal
çerçeveyi inceledik (örneğin, Tufte, 1997; Twyman, 1979). Goldsmith (1984) tarafından
tasarlanan gösterimsel seviyelerin ve görsel faktörlerin her ikisini de içerdiği için amaçlarımız
için en kullanışlı analitik çerçeveyi bulduk.
Üç gösterimsel seviye;
Sözdizimsel (Syntactic): görülebilir şekiller olarak grafik işaretlerinin algısı
Anlamsal (Semantic): bu şekillerin anlamının tanımlanması
Eğitsel (Pragmatic): tecrübe ya da ön bilgiye dayanan şekillerin bağlamını anlama
5
Bu seviyeler karşılıklı olarak dahil değildir. Ön bilgi (eğitsel seviye) şekillerin ya da
şekillerin parçalarının algısını (sözdizimsel seviye) mümkün kılabilir, fakat ön bilgi olmadan
kavrama sözdizimsel ve anlamsal seviyelerin her ikisini de gerektirir.
Goldsmith (1984) gösterimsel seviyelerle görsel faktörlerin çaprazlanmasıyla,
Uyum (unity): ayrı benzerliklere sahip olarak tanımlanabilen şeklin herhangi bir
bölgesi
Konum (location): şekiller arasındaki uzamsal ilişkiler
Vurgu (emphasis): şekiller arasındaki hiyerarşik ilişkiler
Metin paralelleri (text parallels): şekiller ve kelimeler arasındaki ilişkiler
Goldsmith tarafından tasarlanan matrisin her bir hücresinde örnek ile izleyicinin
etkileşiminin doğasının özetimiz Tablo 6.2’dir.
Tablo 6.2. Goldsmith’in (1984) analitik matrisi
Sözdizimsel
Anlamsal
Eğitsel
Uyum
Bir bütün olarak işaret
gruplarını algılama
Durum ile aşinalık
tanımayı sağlar
Konum
Anlam derinliği
olmayan ipuçları
Vurgu
Duyusal faktörler ile
dikkati yönlendirme
İlgili detayların
yardımı ile bütünü
tanımlama
Fiziksel ipuçları
vasıtasıyla parçaların
ilişkisini tanımlama
İnsan tecrübesi ile
dikkati yönlendirme
Metin paralelleri
Metin ve şekillerin
fiziksel ilişkisi
Metin ve şekil arasında
haritalama, tutarlılığı
adlandırma
Durum ile aşinalık
yapısal ilişkileri
tanımlamayı sağlar
Kültürel adetlerle
dikkati yönlendirme
(örneğin,
yönlendirmeyi okuma,
renk kodlaması)
Durum ile aşinalık
metin paralellerine
çalışmaya izin verir
Goldsmith örneklerin iletişimsel değerini incelemek ve örneklerin alan testleri
sırasında ortaya çıkan yorumlamadaki problemleri analiz etmek için bu matrisi kullandı.
Matrisin diğer gösterimler ile iyi çalıştığını ve özellikle sunulan olgunun belli taraflarının
öğrenenin ne anladığını düşündüğünde yararlı olduğunu bulduk.
Örneklerin Analizi
Gösterimleri analiz etmek için çerçeve kullanıldığında, her gösterim için aşağıdaki
basamakları tamamladık.
1.
2.
3.
4.
5.
Olgunun hedef modeli oluşturulur (Norman, 1983).
Olgunun hangi yönlerinin sunulacağı tanımlanır.
Goldsmith’in matrisi oluşturulur.
Öğrenenler için zor olan yönler tanımlanır (öğrenme zorlukları)
Ortaya çıkan gösterimsel zorluklar, kayıplar ve sunulan yönler özetlenir.
Aşağıdaki iki örnekte bu basamakları sergiledik.
6
Örnek 1. Bir Animasyon Olarak Sunulan İnsan Kalbi
Şekil 6.4. Kalp döngüsü animasyonundan bir görüntü
Analiz edilen ilk gösterim Science for Living (1990)’dan kalp döngüsü
animasyonudur, bir etkileşimsel multimedya kaynak prototipi Standford Üniversitesi’nde
Apple Bilgisayar ve Carnegie Şirketi tarafından kaynak sağlanarak geliştirildi. Şekil 6.4’deki
taslak düşünüldüğünde kırmızı ve mavi ile sunulan oksijenli ve oksijensiz kanın iki boyutlu
renkli animasyonu olarak gösterildi. Kalbin duvarlarını ve kalp kapakçıklarını gösteren
çizgiler kalbin hareketini ve kalp boyunca kanın akışını sunmak için düzenlenmiş şekilde
hareket eder. Anlık işitsel anlatım kalp döngüsünü sistol/diyastol ya da fışkırtma ve dolma
safhası açısından ve kalbin sesleri ile ilişkilendirilmiş olarak tanımlar.
Hedef model
İnsan kalbinin (olgu) hedef modeli sunulan olgunun yönlerini tanımlar (Şekil 6.5):
kalp (S), davranışı (kan pompalama) ve davranışı üreten nedensel mekanizma. Kalp atış hızını
ayarlayan salgı bezi (S) kasılması (B) gereken kalp kaslarını (S) yalnızca tek yöne açılan (B)
kalp kapakçıklarına (S) doğru kanın (S) sıkılması (B) için uyarır (B).
Anatomik birim işlev/davranış
Pompalar
Kalp
Kan
Nedensel Mekanizma
Uyarır
Kalp atış hızını
ayarlayan salgı
bezi
Sıkar
Kalp
Kasları
boyunca
Kan
Kalp
Kapakçıkları
Yalnızca tek yöne açık
Şekil 6.5. Kalbin Hedef Modeli
7
Sunumun Yönleri
Animasyonu gözleme ve işitsel anlatımı dinleme bölümde sunulan olgunun yönlerini
aşağıdaki tabloda oluşturmak için bize olanak sağladı.
Yapılar
Kalp duvarları (kalp kasları)
Davranış
Duvarların içeri ve dışarı
hareketi
Kalp kapakçıkları
Kapakçıkların açılıp
kapanması
Kan
Mekanizma
Duvarların sıkarak kanı tek
yönlü kapakçıklar boyunca
yandaki
odaya
hareket
ettirmesi
Kapakçıkların kan akışını bir
yönde tutması
Kanın akması
Gösterimin Analizi
Gösterimde kullanılan grafiğin parçalarının incelenmesi aşağıda gösterilen
Goldsmith’in matrisini tamamlamak için bize olanak sağladı.
Sözdizimsel
Anlamsal
Eğitsel
Uyum
Kalın ve ince çizgilerin
hareketin kalıplarını
gölgelemesi
-
Konum
Derinlik ipuçları yok
Yakınlık, ölçü ipuçları
yok
Vurgu
Hareket
Renk farkları
Duvarların, kanın ve
kapakçıkların hareketi
Metin paralelleri
Anlık işitsel ve görsel
metin
Parçalar ve süreçlerin
isimlerinin işitsel ve
video metninde olması
Okul ve insan
biyolojisi bağlamında
ulaşılabilen kalp
duvarları, kapakçıkları,
kanın tanımlanması
Akışkanlar ve fiziksel
nesneler arasında
benzer etkileşimler
Kalp kapakçıklarının
hareketine işitsel ve
hareket ile dikkat
çekmesi
Yorum için işitsel ve
video metninde bir
bağlam kurulması
Kalp Animasyonunun Birleştirilmiş Analizi
Şekil 6.5’de gösterilen hedef model ile sunulanın yönlerini karşılaştırdığımızda,
gözlemlerimiz:
 Yapı tamamlanmamıştır çünkü kalp atış düzenleyici sistem yoktur.
 Kalbin mekanik davranışı şematik olarak gösterilmiştir, fakat bu davranışın
nedenleri açıklanmamıştır.
Goldsmith’in matrisinin özeti,




Kalbin anatomisinin yapısal ilişkilerini çizgiler yeterli derecede sunuyor.
Kapakçık ve duvarların hareketinin koordinasyonu iyi.
Gölgelendirme kan akışını tam olarak sunamamış. Kan bölmenin dışına çıkıp
tekrar içeri giriyormuş gibi görünüyormuş.
Kalp kaslarının kasılması ve rahatlamasına dair yeterli detay yok.
8

Parçaların isimleri görsel gösterimleri ile alakalı değil.
Genel bir bakışta, bu kısa animasyon öğrenenin kalp modeline bazı yapıları ve
davranışları anlamak için katkı sağlayabilir. Ne bütün yapıların ne de davranışa sebep olan
mekanizmanın gösterilmesidir. Öğrenenlere zorluklar sunan gösterimin özellikleri parçaların
isimleri ve şekilleri ile potansiyel olarak kan akışını gösteren şaşırtan ağlar arasında serbest
bağlantılar içerir.
Örnek 2: Güneş Sistemi Modeli Olarak Sunulan Ay Tutulması
Şekil 6.6. Güneş Sistemi Modeli Taslağı
Şekil 6.6’da gösterilen mekanik güneş sistemi modeli bir sonraki örneğimizdir.
Çeşitli sabit çaplardaki renkli toplar bir lambanın merkez ekseninden geçen kablolarla
bağlanarak oluşmuş 3D somut modeldir. Toplar ışıktan üçüncü topun eksenine bir top
eklenebildiği gibi merkez eksen etrafında elle tek başına hareket ettirilebilir.
Davranış
Olgu
Dünya
Ay
Tutulması
Gölgeler
Ay
Nedensel Mekanizma
Güneş
Yayılır
Güneş
Işığı
Düşer
Hareket eder
Dünya
Üretir
Gölge
Şekil 6.7. Ay Tutulmasının Hedef Modeli
Sunumun Yönleri
Yapının analizi ve güneş sistemi modelinin kullanımı sunulan olgunun yönlerini
aşağıdaki tabloda oluşturmak için bize olanak sağladı.
9
Yapılar
Güneş = merkez ışık
Gezegenler ve ay = farklı renk ve çaplardaki küreler
Gezegenler bir düzlemsel dairede güneşin etrafında hareket edebilir.
Ay bir düzlemsel dairede mavi gezegenin etrafında hareket edebilir.
Dünya ve ay olarak sunulan küreler güneşten gelen ışığı engelleyerek
dünyanın ay üzerinde bir gölge oluşturması için düzenlenebilir.
Davranış
Mekanizma
Gösterimin Analizi
Güneş sistemi modelini oluşturan parçaların incelenmesi aşağıda gösterilen
Goldsmith’in matrisini tamamlamak için bize olanak sağladı.
Sözdizimsel
Anlamsal
Eğitsel
Uyum
Farklı renkteki ayrı
küreler merkezi sabit
kablolarla desteklenir
Merkezi ışık = güneş.
Küreler merkezden
uzaklık ve renk ile
tanımlanır.
Konum
Farklı sıralamalar
mümkün. Düzlemsel
dairesel döngüler.
Vurgu
İlişkili boyutlar
Renk
Işık
Metin yok
-
Gezegenlerin sırası
gösterilmiş,
gezegenlerin
(kürelerin) boyutu ve
güneşten uzaklığı
ölçülmemiştir.
Güneş/merkezi ışık
büyük parlak bir
nesnedir ve ilk dünya
ve ay sonra diğer
gezegenler tarafından
izlenmesine dikkat
edilmiştir.
-
Güneş sisteminin
gösterimleri ve
güneşten gezegenlerin
sırasının hatırlanması
ile aşinalık
tanımlamayı sağlar
Bir merkez etrafında
dönen nesnelere
aşinalık, tekerlek ya da
oyuncak gibi
En aşina şekilde
güneşe, dünyaya ve
aya odaklanma
-
Güneş Sistemi Modelinin Birleştirilmiş Analizi
Şekil 6.7’de gösterilen hedef model ile sunulanın yönlerini karşılaştırdığımızda,
çıkardığımız sonuçlar:





Güneş sisteminin somut parçaları doğru sırada sunulmuştur fakat gezegenler
arasındaki uzamsal ilişkiler sunulmamıştır.
Gezegenler güneş etrafında hareket edebilir. Sabit uzunluktaki kablolar,
yollar tamamı dairesel ve düzlemseldir. Bu davranış güneş sistemi
davranışını ayırır.
Işığın davranışı ve ayın üzerinde gölge oluşumunda değişiklik gösteren
sıralamanın etkileri yeterli şekilde sunulmuştur.
Başında ve sonunda ayın kırmızı görünümü gibi ay tutulmasının diğer olgusu
sunulmamıştır.
Ayın üzerindeki gölgeyi hesaba katan mekanizma sunulmuştur. Ancak,
güneş sisteminin davranışını hesaba katan mekanizmalar sunulmamıştır.
10
Tamamlanan Goldsmith matrisinin incelenmesi gösteriyor ki,


Kürelerin renkleri aşina kurallarla kabaca ilişkilidir, fakat küreler
adlandırılmamıştır.
Kablolar Güneş ve her gezegen arasındaki yerçekimin sadece sabit bir
boyutunu sunar. Onlar birbirlerinin çok yakınından geçtikleri için gezegenler
arasındaki yerçekimlerinden ileri gelen dairesel olmayan yörüngeler
sunamaz.
Bütün bu faktörleri bir arada ele alırsak, metin etiketleri, bir efsane ve bir açıklayıcı
olmadan gezegenlere kürelerin haritalamasının desteklediği sonucunu çıkarırız, kullanıcı ön
bilgiye sahip olmadıkça güneş sistemi modelini anlamayı çok zorlaştırabilir. Böyle
desteklenmesi ay tutulmasının mekanizmasının modelinden anlaşılabilirdi, ancak ay, dünya ve
güneş’in belli sıralamasını oluşturan güneş sistemi mekanizmalarından ay tutulmasında
sunulur.
TARTIŞMA
Gösterimler ve ifade edilen modeller olgunun yapısı, davranışı ve mekanizması
hakkında bilgi parçaları sağlayarak modele dayalı öğrenmeye katkı sağlar. Ancak, analizimiz
öğrenenlerin anlaması için gösterimsel zorluklarını sunabilen gösterimin özelliklerinin bazı
yollar sergilemiştir. Olgu içinde saklanabilir ya da insanların görmesi için çok küçük, çok
büyük, çok hızlı ya da çok yavaş olabilir. Hatta olgu insanın algı sisteminin grubunun içinde
olduğunda, sistem ya da modelin parçalarını belirlemek öğrenenler için zor olabilir. Bu
nedenle direk olarak olgu ya da şekiller gözlendiği zaman özellikle bir durumdur. Parçalarının
arasındaki sınırlar ve etiketlerin olmadığı doğa sık sık belirsizdir. Bu yüzden, ‘burada olan
şeyleri görme’nin sözdizimsel seviyesi sorunlu olabilir. Birim (bütünü görme) ve yer
(bütünlük arasındaki yapısal ilişkiler) gibi görsel faktörler ayrılmış parçaların temel kısımları
ve aslında sadece yapıyla değil aynı zamanda davranışını hesaba katan nedensel
mekanizmalarla da ilgili olgunun yapısıdır. Davranış sabit örnekleri betimlemek için zorluğu
ile ünlüdür. Anlatılan metin ve küçük katlar zaman dizimi oluşturmak için kullanılabilir
(Tufte, 1997), fakat video, animasyonlar, simülasyonlar ve mekanik modeller gibi dinamik
gösterimler görevlerini daha açıkça fakat görüldüğü gibi problemlerden uzak yaparlar.
Sunulanın davranışı basite indirgenmiş ve gerçekçi olmayabilir, ilgili detaylar kaybolmuş ya
da görülmesi zor olabilir ya da davranışın nedenleri açık olmayabilir ya da kaybolmuş
olabilir. Davranışın (mekanizmanın) nedeninin açıklaması sık sık yapılara yerleşen
etkileşimsel davranışlara odaklanan ek gösterimler gerektirir. Yapının, davranışın ve
mekanizmanın birleştirilmesi modelin yapılandırılması için temel olduğundan, yukarıdakilerin
hepsi öğrenen için öğrenme zorluklarını sunar.
Çeşitli gösterim teknikleri verilen gösterimdeki öğrenme zorluklarının üstesinden
gelmek için öğrenene yardım edebilir. Bir taslak, kaplama, renk kodlaması, vurgulama ve
vurgunun diğer bazı çeşitleri öğrenenlere açıkça bir şekilde bütünlüğü tanımlayan ve gösteren
olgunun parçalarını ‘görme’ için yardımcı olabilir (Buckley, 1998; Buckley ve Boulter, 1998).
Sıkıca eşleşmiş metin paralelleri parçaların isimleri gibi anlamsal bilgiler ekleyebilir.
Yaklaştırılan ve üzerine ilgi çeken olguyu tanımlamakta önemli olan ilgili detayları
vurgulamak için kullanılabilir (Salomon, 1980). Ses parçalarındaki paralel metinler
görsellerde betimlemek için zor olan detayları doldurarak olguyu ve şekilleri anlamayı da
geliştirebilir. Paralel metinler nedensel mekanizmaları da açıklayabilir. Çeşitli gösterimlerin
bağlanması ve yerleştirilmesi desteklenen etkileşimsel medyadır. Bunlar sadece metin
11
paralellerini değil aynı zamanda olgunun nedensel mekanizmaların gösterimini kolaylaştırır
(Horowitz ve diğerleri, 1998).
Sınıflardaki çalışmamızdan, gerekli bilgi parçalarını sağlamak için gerekli
olabilirken, modeli yapılandırmayı sağlamak için yeterli olmadığını gördük. Dolaşım
sisteminin gösteriminin geniş çeşitlerine ulaşıma rağmen, Buckley’in (1992) çalışmasında
yalnızca bir öğrenci model yapılandırmaya girişti. O bütün bilgi parçalarına sahip olma
arzusunu ifade etti, dolaşım sisteminin etkileşimli davranışları, işlevi ve yapısı hakkındaki
soruları ortaya çıkardı ve çalışmalarında karşılaştığı gösterimler ve ifade edilen modeller
hakkındaki zihinsel modellerine ikna etti (Buckley, 1992, 1998). Bu durum çalışması
gösterimlerin yapılandırmacı bağlantı ile (Chan ve diğerleri, 1992) ve öğrenme stratejilerinin
önemini vurgulamıştır. Benzer şekilde, öğrenciler ilkokul sınıflarında ay tutulması ile
çalıştığında, onlar olayın zihinsel modellerini diğer gösterimler ve güneş sistemi modellerine
nasıl uygun olduğunu eleştiren farklı gösterimler hakkında akıl yürüttüler (Prain ve diğerleri,
1998). Bu çalışma işbirlikçi öğrenme sınıflarında katılım, ikna etme ve model
yapılandırmanın ağlarını vurguladı. Bu çalışmaların her ikisinde de sınıf öğreniminin geniş
bağlamındaki gösterimlere odaklanma yerleşmiştir. Ek olarak, sonraki araştırma çabaları
etkileşimsel medyanın taşıdığı gösterimler ile öğrenme zorluklarının azalması üzerine
koordinasyonun etkisini keşfetti (Buckley ve Boulter, 1999).
Sınıflarda modele dayalı öğrenmeyi düşündüğümüzde, çelişkili endişeler
gösterimlerin kullanımına yönelik sınırlamalar üretir. Bir yandan, biz öğrenenlerin zihinsel
modellerinin mümkün olduğunca kapsamlı hale gelmesini isteriz. Diğer yandan, belli
zamanda öğrenene sunulan şey hakkında seçici olma olgunun belli yönlerine dikkat çekmek
için yardım eder (Dwyer, 1978; Joseph ve Dwyer, 1982). Gobert ve Clement (1999)’ın
çalışması öğrenenlere tabaka tektoniğinin uzamsal (yapı), dinamik (davranış), ve nedensel
gösterimlerini oluşturmak için soru sorulmasını gösterir, kendi zihinsel modellerini
yapılandırmasını teşvik eder. Bu direk olarak paralel sorularla model yapılandırmayı öğrenen
tarafından ortaya çıkarıldı (Buckley, 1992): Parçalar nelerdir? Ne olur? Nasıl bir arada
çalışırlar? En uygun gösterimlerin kullanımı muhtemelen öğrenme görevinin doğasına ve
öğrenenin durumla ilgili bilgisine bağlıdır. Ancak, biz yukarıdaki soruların ortaya çıkması ve
zihinsel modelleri yapılandırma için ihtiyaçları olan bilgiyi birleştirmelerine,
değerlendirmelerine ve aramalarına izin vererek modele dayalı öğrenmeye yardım eden
öğrenme stratejilerini öğrencilere de öğretebiliriz.
12