Fen Dersinde Basit Deneyler için Güvenli ve Erişilebilir Tasarım

Görsel kaynağı: Bu görsel ChatGPT tarafından oluşturulmuştur.

Güvenli ve erişilebilir basit deneyler, fen öğrenimini kapsayıcı, katılımcı ve sürdürülebilir kılmak için dönüştürücü bir tasarım çerçevesi gerektirir. Öğretmenlerin güvenlik bilgisi ve uygulamalı güvenlik kültürünü oluşturması, deneylerin güvenli yürütülmesi açısından temel bir başlangıç noktasıdır (Çavaş & Koç, 2022). Ayrıca, evrensel tasarım ilkelerinin eğitim süreçlerine entegrasyonu, tüm öğrencilerin erişimini garanti etmek için hayati öneme sahiptir (Balta, Supple, & O’Keeffe, 2020). Bu metinde, güvenli ve erişilebilir basit deneyler için tasarım ilkelerini, araçlarını ve uygulanabilir bir planı derinleştirerek, mevcut literatürden türetilmiş bir çerçeve sunulacaktır.

Tasarım ilkeleri ve kanıtlarla desteklenen yönler

Öğretmenler için güvenlik odaklı kapasite artırımı

Fen derslerinde güvenli deneyler tasarlamanın ilk adımı, öğretmenlerin güvenlik konusundaki bilgi ve uygulama becerilerini geliştirmekten geçer. Güvenlik profesyonel gelişim seminerlerinin, laboratuvar güvenliği bilgi düzeylerini artırdığı ve öğretmenlerin mevcut müfredatla uyumlu güvenli uygulamaları güçlendirdiği gösterilmiştir (Çavaş & Koç, 2022). Bu kapsayıcı güvenlik yaklaşımı, basit deneylerin planlanması ve uygulanması süreçlerinde kritik bir temeldir (Çavaş & Koç, 2022).

Ayrıca, öğretmenlerin ve öğretmen adaylarının çeşitli öğrenme tasarımlarını deneyimleyerek güvenli uygulamaları benimsemesi için karma öğrenme ve yenilikçi tasarım yaklaşımlarının benimsenmesi önerilmiştir; bu, güvenli deneylerin planlama ve uygulama aşamalarında esnekliği artırır (Lee vd., 2016).

Erişilebilirlik ve evrensel tasarım (UDL) odaklı yaklaşım

Basit deneylerin güvenliği kadar erişilebilirliği de önceliklidir. Evrensel Tasarım için Öğrenme (UDL) çerçevesinin fen eğitiminde uygulanması, farklı öğrenme gereksinimlerine sahip öğrencilerin katılımını ve başarıyı artırırken güvenlik risklerini de azaltabilir. Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa’daki uygulamalara dayanarak anatomik bilimler bağlamında UDL’nin etkili olduğu gösterilmiştir (Balta, Supple, & O’Keeffe, 2020).

Öğrenme alanlarının tasarımı (sınıflar, laboratuvar düzenlemeleri ve teknolojik altyapı) güvenli ve kapsayıcı deneyimler için önemli bir rol oynar; tasarım kararlarının öğrenme süreçlerinde IPE/işbirlikli öğrenme ve etkileşim için zemin hazırladığı da vurgulanır (Cleveland & Kvan, 2015).

Öğrenme süreçlerini kapsayıcı kılmak için bir diğer kritik unsur, öğrencilerin kültürel ve dilsel çeşitliliğine uyum sağlarken güvenli bir öğrenme iklimi oluşturulmasıdır; bu bağlamda grup çalışmaları ve iletişim odaklı tasarım ilkeleri (GLAID gibi) uygulanabilir (Hei vd., 2025).

Basit, güvenli ve erişilebilir materyal seçimi ile deney tasarımı

Basit ve güvenli deneyler için malzeme seçiminde "basit kurulumlar ve kolayca temin edilebilir kimyasallar" kullanılması, sınıf ortamında güvenli uygulama için olumlu bir model olarak değerlendirilmiştir; örnekler arasındaki bir deney, güvenli laboratuvar demonstrasyonu için uygun olduğunu belirtmektedir (Wang vd., 2024).

Ayrıca güvenli deneylerin temelinde öğrencilerin gerçek dünyadaki güvenlik ve ölçme deneyimine katılmasını hedefleyen düşük maliyetli sensörlerle iç ortam hava kalitesi (IAQ) izleme gibi uygulamalar bulunmaktadır; bu tür projeler, güvenli veri toplama ve kendinden hesap verebilir öğrenme için esnek bir çerçeve sunar (Zagatti vd., 2020).

Güvenli ve erişilebilir dijital öğrenme araçlarının kullanımı, öğrencilerin deneysel süreçlere katılımını kolaylaştırır. Örneğin, haptik teknolojilerle görsel engelli öğrencilerin deneyimlere erişimini destekleyen uygulama çalışmaları, güvenli ve kapsayıcı deneyimlere ulaşmada potansiyel bir yol işlevi görebilir (Murphy & Darrah, 2015).

Öğrenci merkezli, yapılandırılmış ve tekrarlamalı öğrenme süreçleri

Fen öğreniminde 5E öğrenme modeli gibi yapılandırılmış çerçeveler, deneysel öğretimi planlı ve öğrenci merkezli bir akışa dönüştürür; modüllerin Moodle gibi öğrenme yönetim sistemleri üzerinden sunulması, öğretmen-öğrenci etkileşimlerini ve geri bildirimi güçlendirir; bu da güvenli davranışları pekiştirirken kavramsal anlama ve öğrenme güvenini artırır (Lee vd., 2016).

Ayrıca güvenli ve kapsayıcı öğrenmeyi desteklemek için grup tabanlı öğrenme aktiviteleri ve işbirlikçi öğrenme tasarımları (GLAID benzeri çerçeveler) uygulanabilir; bu yaklaşım, farklı öğrenci profillerinin birbirlerinden öğrenmesini kolaylaştırır ve güvenli bir öğrenme iklimi yaratır (Hei vd., 2025).

Basit deneylerin uzun süreli uygulanabilirliği ve öğrencinin bilimsel merakını beslemesi adına, sınıf içi projelerin "yaşanabilir ve uygulanabilir" olması gerekir; moss tabanlı veya doğa temelli, ekolojik bağlamlı örnekler gibi projeler, öğrencilerin kendi sorularını sorması ve öğrenmesini derinleştirmesi için uygun platformlar sunar (Shortlidge & Hashimoto, 2015).

Güvenlik ve çevresel faktörler için pratik izleme ve güvenlik kültürü

Sınıf içi güvenlik kültürünün gelişmesi için laboratuvar güvenliği kapasitesinin güçlendirilmesi gereklidir; bu, güvenlik eğitimlerinin ve güvenli uygulama planlarının düzenli olarak güncellenmesiyle sağlanabilir (Çavaş & Koç, 2022).

Ayrıca güvenli deneylerin uygulanabilirliğini destekleyen çevresel güvenlik yaklaşımları (örneğin sınıf içi hava kalitesi gibi çevresel güvenlik göstergelerinin izlenmesi) öğrencilerin güvenli katılımını kolaylaştırır ve güvenlik bilincini pekiştirir (Zagatti vd., 2020).

Uygulama planı: güvenli ve erişilebilir basit deneylerin uygulanabilir bir tasarım modeli

Hazırlık ve kapasite geliştirme

Öğretmenler için güvenlik odaklı mesleki gelişim programları uygulanır; müfredatla uyumlu güvenli deneyler için modüler eğitimler tasarlanır ve uygulama örnekleri paylaşılır (Çavaş & Koç, 2022).

Müfredatı destekleyen karma (blended) öğrenme modelleri, güvenli deney tasarımlarının geliştirilmesi ve sahaya aktarılması için kapasite artışını destekler (Lee vd., 2016).

Tasarım ve mimari ölçeklendirme

Evrensel tasarım ilkelerinin benimsenmesiyle, sınıf ve laboratuvar tasarımında erişilebilirlik ilkeleri göz önünde bulundurulur; bu, görsel/işitsel/motor farklılıkları olan öğrencilere uygun materyal ve yönlendirmeleri içerir (Balta, Supple, & O’Keeffe, 2020).

Öğrenme alanlarının fiziksel ve dijital tasarımı, güvenli deneyleri destekleyen esnek ve kapsayıcı bir ortam sağlar; mekânsal tasarımın işbirlikçi öğrenmeyi kolaylaştırması için güvenli ve kapsayıcı yapıların tercih edilmesi önerilir (Cleveland & Kvan, 2015).

Malzeme ve deney setlerinin seçimi

Güvenli ve basit deneyler için kolay erişilebilen malzemeler ile kurulumlar tercih edilir; güvenli demo hedefleyen örnekler (Wang vd., 2024), IAQ gibi gerçek dünyadan alınan verilerin kullanımını içeren projeler (Zagatti vd., 2020) bu adımı destekler.

Görsel/işitsel yetersizliği olan öğrenciler için yürütebilen alternatif yol ve etkileşim yöntemleri (haptik destekler vb.) üzerinde çalışmak, erişilebilirliği artırır (Murphy & Darrah, 2015).

Öğrenci deneyimi ve öğrenme süreçleri

5E modelindeki aşamalara uygun olarak deneyler planlanır; modüller, öğrenci merkezli kavramsal anlama ve güvenli davranış gelişimini hedefler (Lee vd., 2016).

Erişilebilirlik ve kapsayıcılık açısından, grup çalışmaları ve interkültürel iletişim becerileri odaklı tasarımlar uygulanabilir; bu, güvenli ve kapsayıcı öğrenme iklimini destekler (Hei vd., 2025).

Değerlendirme ve güvenlik denetimi

Öğrenci güvenlik bilinç düzeyinin ve güvenli uygulamaların düzenli olarak değerlendirildiği bir mekanizma kurulur; bunun için öğretmenler tarafından güvenlik odaklı performanslar ve öğrenci geribildirimi toplanabilir (Çavaş & Koç, 2022).

IAQ gibi basit ölçüm projeleriyle güvenli veri toplama ve güvenliğin pratik değerlendirilmesi sağlanır; bu, öğrencilerin güvenlik kavramını gerçek dünya bağlamında anlamalarını destekler (Zagatti vd., 2020).

Uygulama örnekleri (somut fikirler ve entegrasyon)

Basit ve güvenli deneyler için seçenekler; örneğin, "basit kimyasal tepkiler" veya "asit-baz temasına dayalı güvenli gösterimler" gibi deneyler güvenli malzemeler ve sınıf yakınında bulunan malzemelerle yürütülebilir; bu tür basit kurulumlar güvenli ve sınıf uyumlu olarak tasarlanmıştır (Wang vd., 2024).

Görsel yetersizliği olan öğrenciler için dokunsal ve haptik desteklerle sınıf içi deneylere erişimi artıran uygulamaların geliştirilmesi potansiyel olarak değerli olabilir (Murphy & Darrah, 2015).

IAQ gibi gerçek dünya sensörlerini kullanarak sınıf içinde düşük maliyetli veri toplama projeleri yürütülebilir; öğrenciler sensörlerle hava kalitesini izler, verileri analiz eder ve güvenlikle ilgili kararlar alabilirler (Zagatti vd., 2020).

Tasarımın sürekliliği ve sınıf dışı genişletilebilirlik

Güvenlik ve erişilebilirlik odaklı tasarım, öğretmen gelişimi ile bütünleştiğinde sınıf içinde güvenli ve kapsayıcı deneyler oluşturmayı kolaylaştırır; bu, uluslararası ve ulusal eğitim uygulamalarında geniş destek bulur (Çavaş & Koç, 2022; Balta, Supple, & O’Keeffe, 2020; Lee vd., 2016; Cleveland & Kvan, 2015).

Öğrenci merkezli, kapsayıcı ve etkileşimli öğrenme ortamları, basit deneylerin öğretim hedefleriyle uyumlu bir şekilde uygulanması için temel bir çerçeve sağlar; bu yönde 5E modeli ve grup tabanlı tasarımlar etkilidir (Lee vd., 2016; Hei vd., 2025).

Basit güvenli deneyler için malzeme ve süreçlerin güvenliğine odaklanmak, haptik ve IAQ gibi yeni teknolojilerin entegrasyonu ile erişilebilirliği artırılması, kapsayıcı öğrenmeyi güçlendirir (Murphy & Darrah, 2015; Wang vd., 2024; Zagatti vd., 2020).

Sonuç ve öneriler

Fen derslerinde basit deneylerin güvenli ve erişilebilir bir şekilde tasarlanması için öğretmen kapasitesinin güçlendirilmesi, evrensel tasarım ilkelerinin uygulanması ve güvenli, basit malzemelerin kullanılması kilit rol oynar (Çavaş & Koç, 2022; Balta, Supple, & O’Keeffe, 2020; Wang vd., 2024).

Tasarım süreci, 5E çerçevesi ve işbirlikçi öğrenme tasarımlarıyla zenginleştirilerek sürekli iyileştirmeye açık hale getirilmelidir; bu, güvenli deneyleri kapsayıcı bir öğrenme deneyimine dönüştürür (Lee vd., 2016; Hei vd., 2025).

Erişilebilirlik, güvenlik ve güvenli veri toplama, özellikle IAQ gibi konular aracılığıyla gerçek dünya bağlamında pekiştirilebilir; bu, öğrencilerin güvenli ve bilimsel pratikleri benimsemesi için somut örnekler sunar (Zagatti vd., 2020).

Referanslar

Bu içerik, Scite AI yapay zekâ teknolojisi desteğiyle üretilmiş ve Selim Keçeli tarafından redakte edilmiştir. İçeriğin doğruluk kontrolü ve geliştirilmesi insan denetimiyle yapılmış olup, ek olarak ChatGPT’den de destek alınmıştır. İçeriğin tümü bağlayıcı nitelikte olmayabilir; okuyucuların ek araştırmalar yapmaları önerilir.

Balta, J. Y., Supple, B., & O’Keeffe, G. W. (2020). The universal design for learning framework in anatomical sciences education. Anatomical Sciences Education, 14(1), 71–78. https://doi.org/10.1002/ase.1992

Cleveland, B., & Kvan, T. (2015). Designing learning spaces for interprofessional education in the anatomical sciences. Anatomical Sciences Education, 8(4), 371–380. https://doi.org/10.1002/ase.1539

Çavaş, B., & Koç, S. (2022). The effects of laboratory safety professional development seminars implemented on science teachers: Laboratory safety knowledge levels. Science Education International, 33(4), 438–448. https://doi.org/10.33828/sei.v33.i4.12

Hei, M. D., Ambagts, M., Issa, T., & Tabacaru, C. (2025). Implementing group learning activities to foster intercultural competence: Facilitating interaction across differences in higher education. In Handbook of diversity competence (pp. 189–202). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-69308-3_14

Lee, Y. C., Lau, K., & Yip, V. W. Y. (2016). Blended learning for building student-teachers’ capacity to learn and teach science-related interdisciplinary subjects. Asian Association of Open Universities Journal, 11(2), 166–181. https://doi.org/10.1108/aaouj-09-2016-0029

Murphy, K. L., & Darrah, M. (2015). Haptics-based apps for middle school students with visual impairments. IEEE Transactions on Haptics, 8(3), 318–326. https://doi.org/10.1109/toh.2015.2401832

Shortlidge, E. E., & Hashimoto, J. R. (2015). Moss in the classroom: A tiny but mighty tool for teaching biology. Journal of Microbiology & Biology Education, 16(2), 289–291. https://doi.org/10.1128/jmbe.v16i2.947

Wang, B., Zhang, Y., Wang, S., Jiang, X., Liu, L., & Zhao, D. (2024). Repetitive deformation of Ga-based liquid metal in acidified CuCl₂ or FeCl₃ solution. Journal of Chemical Education, 101(9), 4044–4050. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.4c00301

Zagatti, E., Russo, M., & Pietrogrande, M. C. (2020). On-site monitoring indoor air quality in schools: A real-world investigation to engage high school science students. Journal of Chemical Education, 97(11), 4069–4072. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.0c00065