Küçük Bilim İnsanlarının Ülkesi

Neden çözümü yıldızlarda arıyoruz?

Neden dünyada eğitim konusunda nefes kesen gelişmeler olurken, bizler sürekli sınav sistemlerini değiştirerek ve eğitim sistemimizi adeta bir deneme yanılma atlıkarıncasına dönüştürerek, sorunu çözmek yerine iyicene kördüğüm haline getiriyoruz?

Yakından tecrübe etmiş bir veli olarak, bugüne kadar bu konuda yapılmış tüm değişiklikleri “Siyasetin kucağındaki eğitim” adlı yazımda özetledim (lütfen üzerine tıklayınız). Sorunun temeli, sürekli değişen eğitim bakanlarımızın konunun uzmanı olmamaları ve kimseye danışma gereği görmeden istedikleri değişiklikleri, istedikleri anda, istedikleri gibi uygulamalarından kaynaklanmaktadır. Bunun sonucunda da eğitim sistemimiz tam anlamıyla bir yapboz tahtasına ve öğrenciler de birer kobaya dönüşmüştür. Siyaset sadece yön vermesi gereken bir kurum ve eğitim de uzmanların işi olması gerekirken, her ikisi de birbirine karışmıştır.

Aslında çözüm belli: Eğitim seviyesi, kaliteli okulların ve kaliteli eğitimcilerin sayısıyla beraber yükselir. Adil ve bağımsız sınav sistemi bunu ölçer. Pisa gibi uluslararası sınav sistemleri de bunu belgeler. Bunun için de öncelikle eğitime bütçeden yeterli büyüklükte kaynak ayırmak gerekir. Bu kaynak olmadığı sürece sistem sürekli açık verir. Kaliteli eğitim küçük bir azınlığın ayrıcalığı olarak kalır. Sınav sistemi değişiklikleri de bunun önüne geçemez. Bu arada tekrar vurgulamak isterim, tepedeki en iyi öğrencilerimiz dünyadaki en iyilerle eşit durumda. Pisa ile ilgili yegâne olumlu sonucumuz bu, lütfen bunun değerini bilelim ve hiçbir şekilde bozmayalım.

Eğitim sadece bizde değil, gelişmiş ülkelerde de kolay çözülemeyen bir sorun. Bundan on yıl önce Der Spiegel, Pisa’daki iyi sonuçlarla ilgili olarak “Küçük Bilim İnsanlarının Ülkesi” adı altında Almanya ve İsveç’te uygulanan yeni eğitim sistemlerini tanıtmıştı. Sadece hukukçu ve sosyal bilimcilerle bir ülkenin ekonomisini ayakta tutmanın mümkün olmadığını, bunun için çok küçük yaşlarda öğrencilere doğa bilimlerini sevdirmenin gerektiğini ve bunun nasıl yapıldığını anlatan halen çok geçerli ve ufuk açıcı bir makale. O yüzden tekrar paylaşmak istedim.

Umarım eğitimle ilgili tüm karar alıcı merciler bunu okur.

Zira eğitimle ilgili çözümü yıldızlarda aramaya gerek yok.  

Son derece somut örnekler gözümüzün önünde.

Zuhal Nakay

Der Spiegel 49/2007

Araştırmanın Büyüsü

KÜÇÜK BİLİM İNSANLARININ ÜLKESİ

İlk Pisa şokunun ardından, Alman öğrenciler doğa bilimlerinde ilk defa ortalamanın üstünde yer alıyorlar. Okullardaki derin değişim etkisini mi gösteriyor? İç bayıltan kuru dersler geçmişteydi, günümüzün nesli artık kendisi deney yaparak öğreniyor.

Günlerden Salı, Berlin'deki okulda dördüncü ders saati. Ders planında “Kimyasal Deneyler” yazıyor. Zilan (11) ve Yağmur (10) kocaman plastik koruyucu gözlüklerin arkasından alüminyum kâsenin içindeki beyaz tozu inceliyorlar. Biraz sonra kahverengi bir bulamaca dönüşünce, büyük bir ciddiyetle karamelize olduğunu ve güzel koktuğunu not düşüyorlar.

Zilan üzerine birkaç damla kırmızı lâhana suyu damlatıyor ve esrarengiz karışım yeşil maviye dönüşüyor. “Bunun içinde karbonat olmalı” diye haykırıyor. Böylece ilk bakışta birbirine çok benzeyen beyaz tozlardan hangisinin karbonat, talk pudrası veya şeker olduğunu basit deneylerle bulmaya çalışıyorlar. Ama ya eğer iki tozun karışımı söz konusuysa? Isı ile su deneyleri ve bir sürü sıvı onların hizmetinde. Çocuklar deniyorlar, kokluyorlar ve tartışıyorlar.

Zilan, Yağmur ve sınıf arkadaşlarından büyük beklentiler var. Çünkü bu okul, yani Carl-Kraemer-Schule, Berlin'deki 11 okulda başlatılan AB-projesinde yer alıyor. Adı “Pollen” ve eğer her şey planlandığı gibi gerçekleşirse, o zaman Zilan ve Yağmur gibi çocuklar yarının mühendisleri, fizikçileri ve gen araştırmacıları olacaklar. “Pollen” gibi projeleri destekleyen çok olumlu gelişmeler oldu geçen hafta. İlk defa 15 yaşındaki Alman öğrenciler Pisa araştırmalarında ilk dörtte birlik dilim içersinde yer almayı başardılar. Sonuçların bu kadar büyük sevinç yaratmasının bir nedeni de konunun doğa bilimleri olmasıydı – çünkü başka hiçbir alan bir ülkenin geleceğini bu denli belirlemiyor.

Alışılagelmiş şampiyon Finlandiya dünyanın geri kalanı ile arasını iyicene açmış durumda ve artık adeta kendi liginde tek başına oynuyor. Güney Kore ve Fransa’da önemli bir düşüş görülürken, Kanada ve Avusturya bayram edenlerden. Genç Almanlar da tartışmasız kazananlar arasında. 57 ülke arsında 13'üncü sıraya yerleşmiş bulunuyorlar. Üç sene önce 40 ülke arasında ancak 18'inci sıradaydılar.

Ne yazık ki, iki alanda Alman öğrenciler yine aynı yerde sayıkladılar, okumada puanlarını çok az yükseltebildiler, matematikte ise yine 2003'deki puanlarına ulaştılar.

Doğa bilimlerinde elde edilen başarı, bu alandaki köklü bir değişimin işareti olabilir mi? Rahatlamak için henüz çok erken olduğu kesin. Fizik ve kimya hala birçok Alman için kansız cansız bir meta ve hala birçok kişi bu dersleri aslında hiçbir zaman anlamadığı için adeta böbürleniyor. Bir AB araştırmasına göre Avrupalıların %52'si bilim ve tekniğe ilgi duymuyor – yeterince ürkütücü. Almanya'daki tablo ise daha da karamsar, nüfusun %62'si teknoloji cahili.

Bu bilinçsiz küstahlığın bir bedeli var; özellikle teknolojik alanlarda gösterdiği gelişmelere bu kadar göbekten bağlı olan bir ülkede. Başbakan Angela Merkel'e göre sonunda bilim adamları, tekniker ve mühendisleri adeta yalvararak temin etme zorunluluğu hâsıl olabilir. “Eğer doğru uzmanları yetiştiremezsek, çoktandır beklediğimiz atılımı kendi ellerimizle boğmuş oluruz” diyor Thyssen-Krupp'un patronu Ekkehard Schulz.

Alman öğrenciler doğa bilimleri sıralamasında yukarıya doğru tırmanmış olabilirler, ama bu bilim adamı veya mühendis olma yolunu seçecekleri anlamına gelmiyor. Doğa bilimleri ve matematik konusunda yüksek öğrenime başlayanların sayısı 2003'den bu yana sürekli olarak düşüyor. Pisa birincisi Finlandiya nüfusa oranla bu alanlarda iki misli mezun veriyor.

“Sadece hukukçu ve sosyal bilimcilerle bir ülkenin ekonomisini ayakta tutmak imkânsız” diyor Matematik ve Doğa Bilimleri Gelişim Derneği Başkanı Arnold a Campo.

Ama fizik, kimya ve teknolojiye olan ilgi nasıl uyandırılır? Neden be dersler bu denli az seviliyor? Cevabı yıllardır biliniyor: Öğretmen anlatıyor ve açıklıyor, öğrenciler anlıyor veya anlamıyor, tek tük yapılan deney ise sınıfa biraz hareket katıyor. “Araştırarak öğrenmek”, yani öğrencilerin bir soruyu tek başına çözmeye çalışmaları? Unut gitsin.

Üç sene önce yapılan bir AB araştırmasına göre dersler çok soyut, çünkü amaç ana prensipleri ortaya çıkarmak. Bunların çoğu 19'uncu yüzyılda geliştirilmiş bilgiler. Uzmanlara göre okullarda çoğunlukla “ölü bilgi” aktarılıyor. Saatlerce Newton kanunları ve reaksiyonlar anlatılıyor. Ama eğer öğrenciler bilimde çok ilginç olayların geliştiğini ve bunların kendilerini birebir etkilediğini öğrenirlerse, inanılmaz derecede motive oluyorlar. Onu için Pisa soru kitapçığına çevre teknolojileri ve rüzgâr enerjisi gibi güncel konular da eklendi.

Artık okullar dışa açılmaya başladı, bilim ve endüstriyle beraber çalışmanın faydalarınıgördüler. Artık hiçbir üniversite ve araştırma merkezi, öğrenci laboratuarı oluşturmadan edemiyor. Almanya'da bunlardan 230 adet var – tüm diğer Avrupa ülkelerine çok daha fazla – ve buralarda bilim insanları uzay araştırmalarından, gen tekniklerine ve robotik alanlara varana kadar elde ettikleri tüm bilgileri mümkün olduğunca heyecan verici ve anlaşılır bir şekilde öğrencilere aktarmaya çalışıyorlar.

Endüstride bu konuda boş durmuyor. BASF ve Siemens gibi firmalar “Bilgi Fabrikası Almanya” gibi çocuk projelerini destekliyorlar. Özellikle anaokullarında yoğun bir çalışma gözlemleniyor. “Denemek akıllı yapıyor!” sloganıyla Nordmetall firması Hamburg'un kreşlerini üç yıldır deney istasyonları ile turluyor.

Bu doğa bilimlerini deneylerini altında büyük pedagojik bir beklenti var: Geleceğin Alman akademisyenlerinin, daha altları bezlenirken bilimi heyecan verici bir macera olarak algılamalarını sağlamak.

Ancak böylesine stimule edilmiş mini-araştırmacılarının kariyeri nasıl bir seyir gösterecek? Kreşlerdeki bu devrim henüz daha çok az okula ulaşmış durumda. Bir ilkokul öğrencisine halen doğa bilimleri minik porsiyonlar olarak sunulmakta, o da tek tük. Çünkü eğitimciler bilmediklerini öğretemezler. Yeni yetişen ana branş öğretmenleri iki konu arasında seçim yapabiliyorlar – sosyal veya doğa bilimleri. Çoğunluğu kadın olan eğitimciler, daha zor olarak bilinen doğa bilimleri disiplinini es geçmeyi tercih ediyor. Kimyasal deney yerine kale ve etrafındaki surları anlatmak daha kolay gözüküyor.

Ama onlarca yıldır sadece eğitimcilerin yetersizliği değil söz konusu olan; uzun zamandır eğitim bilimi miniklere doğadaki olayların arkasındaki bilimi anlamaktan yoksun görüyordu. Ve yanılıyordu. Çocuklar neden sorularını sormaya başladıkları andan itibaren, yaşlarına uygun cevapları anlayabiliyorlar. Bir araştırmacıya göre, beş yaşındaki çocuklar temel deneylerdeki birçok fenomeni sadece izleyerek kavrayabiliyorlar.

Henüz buluğ çağının ret etme refleksinden çok uzak olan anaokullarda ve ilkokullarda, deney macerasının zevki kolayca aşılanabiliyor. Bundan da öte gelişimin bu erken evreleri, çocukların doğanın fenomenlerine ve kanunlarına hayran kalmaları veya ömür boyu kimya, fizik ve matematiği sıkıcı ve zor olarak algılamamaları konusunda belirleyici bir rol oynuyor.

Bu sonuca Amerikalı eğitim araştırmacısı Robert Tai varmış. Öğrencilerin gelişimini takip etmiş ve 13 yaşından önce, mümkünse ilkokulda doğa bilimlerine merak saranların ilerde genellikle bu yönde bir meslek tercihinde bulunduklarını tespit etmiş. Bunu ortaokuldaki sıkıcı süreç dahi değiştiremiyor: Ufaklık olarak bilim ateşiyle tutuşanları, en sıkıcı ders bile bu sevdadan vazgeçiremiyor.

Bu küçük çocuk heyecanını “Pollen” gibi girişimlerle ateşlemek istiyorlar. Büyülü kelimenin adı “Inquiry” – kendi başına araştırarak öğrenmek, dinleyerek veya yazarak değil. Aynı konsept Pisa sorularında da görülüyor. Bilgi sorulmuyor, yorumlama kabiliyeti araştırılıyor; örneğin tablo ve diyagramların değerlendirilmesi veya ilk bakışta karmaşık gibi gözüken sorulara çözüm yolları üretilmesi gibi.

Ancak öncellikle öğretmenlerin yeniden eğitilmesi gerek, örneğin Brüksel'deki Université Libre'nin kampusunda olduğu gibi. Burada her türlü el işi malzemesi bulunuyor, sanki bir el işi atölyesindeymişçesine. “Bilim sonuçta çok eğlenceli bir iş, sorun öğretmenlerin bunu bilmemesi” diyor eğitmen Pasquale Nordon. Vermek istediği mesaj şu: Doğa bilimleri yıllar boyu öğrenilmeden de eğlenceli olabilir. Gündelik hayat bile fenomenlerle dolu. “Öğretmenler ancak her şeyi öğrendikten sonra ders verebileceklerine inanıyorlar” diyor. “Onlarla kaldırma kuvveti hakkında konuşunca ve patateslerin suyun içinde yüzüp yüzmediklerini sorunca, ortayı sessizlik kaplıyor. Hâlbuki bugüne kadar hepsi patates pişirdi.” İnsanların gözlemleme kabiliyetini yitirdiklerine inanıyor.

Bir başka Alman okulunda 5d sınıfında “Pollen” projesi kapsamında “Hareket ve Tasarım” dersi verilecek. İlk dersin hedefi: Çocuklar bir “Pollen” kutusunun içindeki renkli ”K'nex” yapı elemanlarını kullanarak bir araç tasarlayacaklar. Süre: 20 dakika. Özellikler: Araç en azından bir metre hareket etmeli. Bunun dışında her şey küçük tasarımcılara bırakılmış. İki yoksa dört tekerlek mi olsun? Yoksa Augustin'in arabasında olduğu gibi altı tekerlekli mi? Harekete geçmesi için hafifçe itmek yeterli mi, yoksa bir rampa mı gerekli, ya da önce geriye çekip sonra öne fırlatan yaylı bir düzenek mi oluşturmalı?

“Bu kadar az önkoşul olunca, çocuklar bir şeyi deneme çekingenliklerini çabuk yeniyorlar” diyor öğretmenleri. “Özellikle kız öğrencilerde bu çok belli oluyor, çünkü genelde teknik konulara pek ilgi göstermiyorlar.”

Ama bütün sene boyunca araba tasarlanmayacak; sonunda Augustin, David ve diğerleri sürtünme, kuvvet ve direncin ne olduğunu öğrenecekler. Araçlarının yüklenince nasıl bir değişim gösterdiklerini de. “En güzeli de tüm bu kavramları kendiliğinden öğrenmemiz, hiçbir zaman soyutlaşmıyor, hep fenomen düzeyinde kalıyor” diyor bir öğrenci.

En sonunda gerçek pazara açılacaklar: O zaman 5d sınıfı gerçek bir araba tasarlayacak, teknik resimler ve maliyet hesaplarıyla – ve Berlin Teknik Üniversitesinin Makine Mühendisliği öğrencileri onları ziyaret edecek. Onlara kendi tasarladıkları arabalarını da getirecekler; gerçek bir yarış arabasını.

Ancak böyle kapsamlı projeler nasıl daha çok okula yayılabilir? AB tarafından bu proje 2009'a kadar desteklenecek, ondan sonra Almanya'da “Okullarda Teknik ve Doğa Bilimi” adı altında devamı sağlanacak.

900 kilometre daha kuzeyde ise küçük bir reform hareketinden nasıl yeni bir ders kültürü oluştuğu ortada: Stockholm'daki Bandhagens skola'nın 6b sınıfında NTA projesi dâhilinde, “Yüzmek veya Batmak” dersi veriliyor. Yeşil oyun hamuru ile küçük sandallar yapılıyor: Hangi şekil daha iyi yüzüyor? Batmadan önce kaç tane bilye taşıyabiliyor? Öğretmenle beraber tartışarak yüzen elemanlarda malzemenin önemi ve kaldırma kuvveti öğreniliyor.

İsveç'in başkentinde yaklaşık olarak ilkokulların yarısında bu modern eğitim prensipleri uygulanıyor. Tüm ülkede her gün 70 000 küçük İsveçli 71 okulda NTA donanımıyla deneyler yapıyor.

Berlin'deki “Pollen” projesi bu İsveçli başarı programının kopyasından başka bir şey değil. İsveçlilerde de Amerikalıların “Science and Technology for Children” projesini taklit etmişler.

Çünkü çorapla gezilen ve her kapının ardına kadar açık olduğu güler yüzlü İsveç okullarında da doğa bilimleri dersleri eskiden sıkıcı ve boş geçiyordu. Almanya'daki gibi buradaki öğretmenlerin çoğu doğa bilimleri mezunu değildi;onun için kimse bu derslere yanaşmıyordu. Çocukların başarıları da buna bağlı olarak çok zayıftı. Yeni bir ders konsepti gerekliydi ve böylece Kraliyet Akademisinin desteğiyle NTA projesi oluştu.

“Bu kendi başına öğrenme şekliyle her yaştaki ve her profildeki öğrenciyle başarılı olunuyor”diyor pedagog Marika Diurson. “NTA sınıflarındaki öğrencilerin başarıları diğerlerine fark atıyor.”

Buna rağmen Pisa'da pek parlak sonuçlar elde edemediler, çünkü henüz 15 yaş altı öğrencilerle çalışıyorlar. En zorlu süreç bu çalışma konseptini büyük sınıflarda da yaşama geçirebilmek olacak.

Almanya'daki sorun ise doğa bilimleri derslerinin devamını sağlamak konusunda yaşanıyor. Çünkü fizik ve kimya çok geç ders planına dâhil oluyor ve sonrasında yine uzun yıllar görülmüyor. Zaten ilk fırsatta yerlerine başka dersler seçiliyor.

Bu eksikliğin zorluklarını teknik meslekleri seçmeyenler de yaşıyor. “Siyaset insanının da çekirdek enerjisi, gen teknolojisi ve kök hücre gibi konularda temel bilgiye ihtiyacı var. Çünkü başka türlü bu alanlarda karar sahibi olamaz” diyor uzmanlar. Doğa bilimlerindeki temel bilgileri bir ülkenin yaygın spor dalı gibi görüyorlar; temel ne kadar sağlamsa, elde edilen üstün başarı sayısı da o denli çok oluyor.

Okullardaki müfredata mutlaka İngiltere veya Amerika örneğinde olduğu gibi “Bilim” adlı yeni bir ders eklenmeli. Fizik, kimya ve biyolojiyi kapsamalı, ayrıca teknik ve enformatik gibi konulara da yer verilmeli.

Ülkenin diğer bir ucunda bilim insanları gerçek araştırmaları okul sınıflarına sokmaya çalışıyor. Heidelberg'deki Helmholtz lisesinde astronomi dersindeyiz. Öğretmen öğrencilerle beraber “Yıldızlar ve Uzay” dergisinin son sayısını araştırıyor. Mars'tan gelen en yeni resimleri inceliyorlar. Kırmızı gezegenin Tyrrhena Terra bölgesinde 1 kilometre derinlikte ve 18 kilometre çapında devasa bir krater görülmekte.

Böyle bir krater nasıl oluşur? Buna neden olan göktaşı hangi enerjiyle Mars'ın yüzeyine çarpmış olabilir? Benzer formasyonlara diğer gezegenlerde de rastlanabiliniyor mu, örneğin yeryüzünde veya ayda?

Lise öğrencileri kâğıt ve kaleme sarılıp kraterin hacmini ve çarpma enerjisini hesaplamaya başlıyorlar. Ortaokuldakiler aynı konu için bir torba çimento ile plastik bir küveti sınıfın ortasına getiriyorlar. İkisi kız, beş öğrenci araştırmacı Alfred Wegener'in 20’nci yüzyıldaki teorisini deney olarak tekrarlayacaklar. Wegener'den önce kraterlerin gezegenlerin yüzeylerinin altındaki volkanik faaliyetler sonucunda oluştuğuna inanılıyordu.

Küvetin dibindeki çimento gezegenin yüzeyi, bir yemek kaşığı çimentoda gök taşı oluyor – ve fırlatılıyor. Alın size harika bir mini-krater. Öğrenciler hemen derinlik ve çapını ölçüyor ve ikinci dozu daha da yüksekten fırlatıyor. Kraterin büyüklüğü, aşağı düşen hacmin ivmesiyle ne derece bağlantılı?

“Öğrencilere fiziği sevdirmek için astronomiyi Truva atı gibi kullanıyoruz”,diyor öğretmenleri. “Kepler kanunlarını tozlu bir kitaptan öğrenmek ile güncel bilimsel açıklamaları takip ederek, siyah deliklerin hacimlerini hesap etmek için kullanıldıklarını göstermek arasında büyük fark var.”

Öğrenciler Mars'ın güney yarım küresinde 14 milyon yıl önce oluşan göktaşı çarpmasının bambaşka bir boyutunu daha ortaya çıkarıyorlar. Öğrenciler çarpma enerjisini hesaplayıp Hiroşima'daki atom bombasıyla kıyaslıyorlar.

Hiç biri bu sonucu beklemiyordu: Göktaşı inanılmaz bir şiddetle çarpmış; tam bir milyon kez daha şiddetli.

Kaynak: Der Spiegel 49/2007

Çeviri: Zuhal Nakay, Y. Mimar İTÜ/ETH-Zürich