ÖABT Okul Öncesi Fen ve Matematik Kavramlarının Gelişimi konu anlatımı

Okul öncesi dönemde fen ve matematik eğitimi, çocuğun somut yaşantılar yoluyla temel matematiksel (sayı, işlem, geometri, ölçme, örüntü) ve bilimsel (gözlem, sınıflama, tahmin, deney) kavramları keşfetmesini amaçlar. Bu dönemde matematik ve fen eğitimi soyut, sembolik işlemlerden çok somut nesne ve deneyimler üzerinden yürütülür; Piaget'in işlem öncesi dönem özellikleri (somut işlem yapamama, tersine çevrilebilirlik eksikliği, korunum kavramının henüz tam gelişmemiş olması) bu yaklaşımın temelini oluşturur. Sayı kavramının gelişiminde Gelman ve Gallistel'in tanımladığı sayma ilkeleri, çocukların sayma becerisini nasıl kazandığını açıklayan temel bir çerçevedir. Fen eğitiminde ise çocukların bilimsel süreç becerilerini (gözlem yapma, sınıflama, tahminde bulunma, ölçme, sonuç çıkarma) somut, keşfe dayalı etkinliklerle geliştirmesi hedeflenir. Matematik eğitiminde sınıflama, sıralama, örüntü oluşturma, mekân-uzay ilişkileri ve ölçme gibi kavramlar, sayı kavramıyla birlikte temel yapı taşlarını oluşturur. ÖABT'de bu konu, hem Piaget'in korunum deneyleri hem de sayma ilkeleri ve süreç becerileri üzerinden, genellikle örnek olay temelli sorularla ölçülür.

Sayı Kavramının Gelişimi: Gelman ve Gallistel'in Sayma İlkeleri

Rochel Gelman ve C. R. Gallistel, çocukların doğru sayma becerisini kazanabilmesi için içselleştirmesi gereken beş ilkeyi tanımlamıştır:

1. Bire bir eşleme ilkesi: Sayılan her nesneye yalnızca bir sayı adı verilmelidir.
2. Sabit (değişmez) sıra ilkesi: Sayı adları her zaman aynı, sabit bir sırayla söylenmelidir.
3. Kardinallik ilkesi: Sayma işleminde söylenen son sayı adı, o kümedeki toplam nesne sayısını ifade eder.
4. Soyutlama ilkesi: Sayma ilkeleri, nesnelerin türüne bakılmaksızın her tür nesne kümesine uygulanabilir.
5. Sıranın önemsizliği (keyfi sıra) ilkesi: Nesnelerin hangi sırayla sayıldığı, toplam sayıyı değiştirmez.

Bu ilkelerden ilk üçü (bire bir eşleme, sabit sıra, kardinallik) sayma işleminin nasıl yapılacağını belirleyen ilkeler, son ikisi ise sayma işleminin hangi durumlarda geçerli olduğunu belirleyen genel ilkelerdir.

Piaget'in Sayı Korunumu

Piaget'in korunum deneyleri, işlem öncesi dönemdeki çocukların bir miktarın görünüşü değişse bile miktarın kendisinin değişmediğini kavrayamadığını gösterir. Klasik sayı korunumu deneyinde, iki sıra halinde eşit sayıda ve eşit aralıklarla dizilmiş nesneler çocuğa gösterilir; çocuk bu iki sıradaki nesne sayısının eşit olduğunu kabul eder. Ardından deneyci, çocuğun gözü önünde bir sıradaki nesnelerin arasını açarak sırayı uzatır. İşlem öncesi dönemdeki çocuk genellikle uzayan sırada daha çok nesne olduğunu söyler; çünkü algısal merkezleme yapar (yalnızca uzunluğa odaklanır) ve tersine çevirebilirlik (zihinsel olarak işlemi geriye alıp orijinal durumu düşünebilme) becerisine henüz sahip değildir. Somut işlemler dönemine geçildiğinde (yaklaşık 7 yaş) çocuk, sayının korunduğunu kavrayabilir.

Sınıflama, Sıralama ve Örüntü

Fen Eğitiminde Bilimsel Süreç Becerileri

Okul öncesi fen eğitiminin temel amacı, çocukların doğayı ve çevrelerindeki olayları merak ederek, soru sorarak ve keşfederek anlamalarını desteklemektir. Bu süreçte kazandırılması hedeflenen temel bilimsel süreç becerileri şunlardır: gözlem yapma, sınıflama, karşılaştırma, tahminde bulunma, ölçme, kayıt etme/iletişim kurma ve sonuç çıkarma. Okul öncesi fen etkinlikleri, doğrudan bilgi aktarımından çok, çocuğun kendi deneyimiyle keşfetmesine olanak tanıyan, somut ve etkin katılım gerektiren etkinlikler biçiminde tasarlanmalıdır.

Örnek 1: Bir çocuk, önündeki beş oyuncağı sayarken her oyuncağa dokunarak bir, iki, üç, dört, beş demekte ve son söylediği sayının o gruptaki toplam oyuncak sayısını ifade ettiğini bilmektedir. Bu davranış, sayma işleminin sonunda söylenen son sayının toplam miktarı ifade ettiğini gösteren kardinallik ilkesine örnektir.

Örnek 2: Bir öğretmen, çocuğun önünde eşit sayıda ve eşit aralıklarla dizilmiş iki sıra düğme gösterip çocuğun bu sıraların eşit olduğunu kabul ettiğini gözlemlemiştir. Ardından bir sıradaki düğmelerin arasını çocuğun gözü önünde açarak sırayı uzatmış ve çocuğa hangi sırada daha çok düğme olduğunu sormuştur; çocuk uzayan sırada daha çok düğme olduğunu söylemiştir. Bu durum, çocuğun henüz sayı korunumu kavramını kazanmadığını, yalnızca görünen uzunluğa odaklanarak (algısal merkezleme) yargıda bulunduğunu gösterir; bu, Piaget'e göre işlem öncesi dönemin tipik bir özelliğidir.

Örnek 3: Bir çocuk, önündeki farklı uzunluktaki beş çubuğu en kısadan en uzuna doğru sıralayabilmekte ve deneyci araya yeni bir çubuk verdiğinde onu doğru yere yerleştirebilmektedir. Bu beceri sıralama (seriation)dır; çubuğun doğru yere yerleştirilebilmesi, çocuğun sıra ilişkisini tam olarak kavradığını gösterir.

Örnek 4: Bir fen etkinliğinde öğretmen, çocuklara farklı nesneleri suya atmadan önce hangilerinin batıp hangilerinin yüzeceğini sormuş, ardından çocuklar nesneleri suya atarak gözlemlemiş ve sonuçları resimli bir tabloya kaydetmiştir. Bu etkinlik, tahminde bulunma, gözlem yapma ve kayıt etme gibi bilimsel süreç becerilerini bütünleşik biçimde kullanmayı destekleyen bir fen eğitimi uygulamasıdır.