﻿ Bilimsel Bir Proje Nasıl Hazırlanır? | Üstün Yetenekli Çocuklar
Sema Bekler | 9 Ocak 2017 | Genel | Yorum yapılmamış
Arkadaşlar Gülnihal Mert tarafından yazılan ve Bilim Genç’te yayınlanan yazıyı sizlerle paylaşıyorum.
Bilim fuarlarıyla çevremize bilimsel gözle bakabilir, yaratıcılığımızın farkına varabilir, yeni beceriler geliştirebilir, merak ettiğimiz konular hakkında daha çok bilgi edinebilir ve ortaya çıkardığımız eserleri sergileyebiliriz.
Bilimin hayattaki önemini kavramamıza ve derslerimize daha yüksek motivasyonla devam etmemize yardımcı olan bu fuarlar, ilgi duyduğumuz alanlarda bize keşif yapma olanağı da sunar. Böylece ders, kitap ve laboratuvar uygulamalarından öğrendiklerimizi kendi projemiz içinde pekiştirebiliriz.
Bir bilim fuarı projesi hazırlamak için öncelikle “Bilimsel Yöntem Nedir?” sorusunun cevabını bilmemiz gerekir.
“Bilimsel yöntem”, araştırma projelerinde kullandığımız, birbirini takip eden bilimsel adımlardan oluşan ve sorduğumuz sorulara cevaplar bulduran yöntemdir. “Soru, araştırma, hipotez, deney, sonuç ve değerlendirme” basamaklarından oluşur. Bilimsel yöntem basamaklarını adım adım geçtiğimizde projemizi tamamlamış oluruz. Bu nedenle bilimsel yöntem, proje boyunca bize yardımcı olacak, gerekli bir araçtır.
1. Proje Konusu Bulalım
Projemize, ilgi duyduğumuz alanlar içinden bir konu belirleyerek başlayalım. Konuyu belirlerken araştırma sorularını da belirlememiz gerekir. Araştırma sorusu olarak şu örnekler verilebilir: İnci nasıl oluşur? Kalp nasıl çalışır? Neden bazı kuşlar göç eder? Küresel ısınma nasıl oluşur? Limon neden küflenir? Mantarlar bitki midir? Neden arabaların şekilleri birbirine benzer? Neden bazı ağaçların yaprakları sonbahar geldiğinde dökülürken bazılarınınki dökülmez? Orta Anadolu Bölgesi’nde yetişen bitkilerdeki çinko eksikliğinin nedeni nedir? Günümüzde kanser hastalığına yakalanan insanların sayısındaki artışın olası sebepleri nelerdir? Pestisitler zirai mücadelede nasıl ve neden kullanılır? vb. Araştırma soruları, konuyu araştırırken ortaya çıkabileceği gibi en başta da belirlenebilir.
Konumuzu kitaplardan, çeşitli kaynaklardan ve internetten araştırabiliriz. Konu ile ilgili uzmanlardan da bilgi ve destek alabiliriz. Seçtiğimiz konuyla ilgili merak ettiğimiz bir soru belirleyip sonraki adıma geçebiliriz.
2. Araştırma Yapalım
3. Hipotez Kuralım
Belirlediğimiz konuyla ilgili çeşitli kaynaklardan yararlanarak araştırma yaptık ve bilgi edindik. Şimdi, bu bilgiler ışığında ne yapmak istediğimizi yani projemizin amacını belirleyelim. Amaç, proje tamamlandığında elde edilmek istenen sonucun tanımlanmasıdır. Projelerin genelde tek bir amacı vardır. Amacı belirlemek ise hipotezi kurmayı sağlar. Örneğin “Neden bazı ağaçların yaprakları sonbahar geldiğinde dökülürken bazılarınınki dökülmez?” sorusunu cevaplamak için yapacağımız projenin amacını “ağaçların yapraklarını dökmesine sebep olan faktörleri bulmak” olarak tanımlayabiliriz. “Orta Anadolu Bölgesi’nde yetişen bitkilerdeki çinko eksikliğinin nedeni nedir?” sorusunun cevabını araştırırken, amacımız “bazı bitkilerde çinko eksikliğine sebep olan faktörleri incelemek”tir.
Hipotez “araştırma sorumuzun cevabına dair yaptığımız tahmindir.” Diğer bir deyişle, “deney sonucunda ortaya çıkması muhtemel durum ya da durumlardır.” Bu yönüyle hipotez; gözlem, test ve deneylerde bize rehberlik edecektir.
“Eğer hava soğuk olursa ağaçlar yapraklarını döker” gibi bir hipotezimiz varsa deneyimizi bu düşünceyi ispatlamak üzerine kurarız. “Eğer yeterince yağmur yağmazsa bitkilerde çinko eksikliği olur” gibi bir hipotezin doğruluğunu çeşitli deneylerle test etmemiz gerekir.
Hipotezimizi sınamak ve tahminlerimizin doğru olup olmadığını anlamak için bir deney tasarlamamız, gözlem ve analizler yapmamız gerekir.
Tasarladığımız deneyi “kontrollü olarak” yapmalıyız. Sonucu etkileyecek koşullardan birini değiştirip diğerlerini sabit tutarak yapılan deneylere “kontrollü deney” denir. Bir hipotezi test etmeye başlamadan önce “deney grubu”, “kontrol grubu”, “bağımlı değişken” ve “bağımsız değişken” kavramlarını anlamamız gerekir.
Örneğin mıknatısların bitkilerin büyümesinde ne kadar etkili olduğunu araştırıyorsak, bir grup bitkiyi mıknatısla birlikte incelerken bir grup bitkiyi mıknatıssız bir ortamda incelemeliyiz. Böylece mıknatıs kullanılan grup “deney grubu”, diğeri “kontrol grubu” olur. Aynı süre içinde iki grubun bitki gelişimi incelendiğinde, mıknatısların bitki gelişimini ne derece etkilediği anlaşılabilir.
Deney grubunda değiştirilebilen ve etkisi olduğu düşünülen değişken, “bağımsız değişken”dir. Bağımsız değişkeni istediğimiz şekilde seçebilir veya istediğimiz zaman değiştirebiliriz. Örneğin bitki deneyinde mıknatıs bağımsız değişkendir.
“Bağımlı değişken” ise, deneylerde bağımsız değişkenlere bağlı olarak değişen materyaldir ve ölçülebilir. Hipotezimiz, “Mıknatıslı ortamda bitkiler daha hızlı gelişir” şeklinde kurulursa yapacağımız deneyle mıknatısa bağlı olarak bitkilerdeki gelişimi ölçmeye çalışırız. Burada bitkilerin gelişimini nasıl ölçeceğimizi düşünmeliyiz. Eğer gelişimin ölçütü olarak bitki boyunu belirlersek bağımlı değişken “bitkinin boyu” olacaktır.
Deneye başlamadan önce amacı, hipotezi, bağımsız değişkeni ve diğer değişkenleri bir kere daha gözden geçirmeliyiz. Her şey tamam mı? Deney tüm kurallara uygun mu? İhtiyacımız olan tüm araç gereç ve malzemelere ulaşabiliyor muyuz? Deneyin süresi fuara yetişecek şekilde mi veya yetişecek şekilde ayarlanabilir mi? Deney için yukarıdaki soruları ve benzerlerini cevaplayabiliyorsak deney zamanı gelmiş demektir. Zamanı en etkin şekilde kullanarak deneye başlayabiliriz.
Deneyimizi uygun ve geçerli bir şekilde yapmak için bir faktörü değiştirirken diğer tüm koşulları sabit tutmalıyız. Deneyde elde ettiğimiz sonuçların kesinliğinden emin olmak için deneyimizi birkaç defa tekrarlamalıyız.
5. Veri Toplayalım ve Değerlendirelim
Deney sırasında kesin bilgiler toplanmalıdır. Bu bilgilere “veri” denir. Pek çok deneyde veri, sayılardan oluşur ve bağımlı değişkenin değişimini yansıtır. Örneğin bir deneyde suyun sıcaklığının her on dakikada bir okunup değerlerin kaydedilmesi ya da mıknatıs deneyinde bitkinin boyunda oluşan değişimin eşit zaman aralıklarında ölçülerek kaydedilmesi veri toplamaktır.
Ne kadar çok veri elde edersek hipotezimizi o denli iyi destekleyebilir veya çürütebiliriz. Hipotezimizin doğru kurulup kurulmadığını belirlemek için deney sırasında ve sonunda, kaydettiğimiz verileri analiz etmeliyiz. Araştırma sonucunda edindiğimiz bilgiler doğrultusunda bazı kararlara varabiliriz. Sonuçlar hipotezi doğrulamıyorsa, bu, deneyimizin yanlış olduğu anlamına gelmez, hipotezimizi gözden geçirmemiz gerektiğini gösterir. Örneğin “Mıknatıslı ortamda bitkiler daha hızlı gelişir” hipotezini test etmek için yaptığımız deneyler sonucunda mıknatısın bitkiler üzerinde bir etkisi olmadığı sonucuna ulaşırsak, bu sonuç hipotezimizin yanlış kurulduğu anlamına gelir. Bu durumda bitkilerin gelişimine yönelik “Rüzgârlı ortamda bitkiler daha hızlı gelişir” şeklinde yeni bir hipotez belirleyebiliriz. Bilim insanları çoğunlukla hipotezlerinin yanlış kurulduğu sonucuna ulaşır. Böyle durumlarda araştırmaya baştan başlayarak yeni bir hipotez kurarlar. Hipotezlerinin doğru kurulduğu sonucuna ulaşırlarsa, bu defa başka bir yoldan bu sonucu sınamaları gerekebilir.
Yaptığımız analizlerle elde ettiğimiz sonuçları rapor haline getirip bilim fuarlarında sunabiliriz. Şekil, grafik, çizim ve tablo kullanarak raporumuzun daha kolay anlaşılmasını sağlayabiliriz.
6. Proje Posteri Hazırlayalım
Posterin şekli nasıl olursa olsun, proje çalışma sürecini yansıtmalıdır. Posterimizi deney öncesi hazırlıklar, deney süreci ve deney sonuçları olmak üzere üç bölüme ayırarak hazırlayabiliriz.
Örnek posterde görüldüğü gibi ilk panele proje özetini, araştırma sorusu veya problemi, hipotezimizi ve yaptığımız araştırmaları yazabiliriz. İkinci panelde proje adı, kullandığımız malzemeler, uyguladığımız işlemler ve analizlerimiz yer almalıdır. Son kısımda ise bulduğumuz sonuçlar ve değerlendirmelerimiz bulunmalıdır. Ayrıca buraya, gelecek çalışmalar için önerilerimizi ve yapılabilecek çalışmaları da yazabiliriz.
Projemizin adı projeyi en iyi şekilde anlatmalı ve projemiz hakkında bir fikir vermelidir. Yazı karakteri de ara başlık ve içerik yazılarından daha büyük olmalıdır. Projenin yazı karakterini de kolay okunacak büyüklükte ve renkte seçmeliyiz. Siyah karakter diğerlerine nazaran daha kolay okunur. Posterde kullandığımız fotoğrafların boyutları çok büyük veya çok küçük olmamalıdır.
BİLİMSEL PROJELER VE AŞAMALARI
“Proje” bir problemi çözmeye yönelik yürütülen, araştırma gerektiren ve sonunda bir ürün ortaya konulan sistematik çalışmaların bütünüdür.
Bilim fuarı projelerimizi şu tür çalışmalarla üretebiliriz:
1. Araştırma Projeleri: Merak ettiğimiz bir konu hakkında belirlediğimiz soruları cevaplayabilmek için, tasarlayacağımız bir araştırma kapsamında veri toplayarak analiz eder ve bir sonuca ulaşırız.
2. Araştırma ve Geliştirme Projeleri: Bir problemi çözmek için maket/materyal/çözüm önerisi geliştirebilir ve geliştirdiğimiz çözümün problemi ne kadar iyi çözdüğünü deneyebilir ve tekrar geliştirme/deneme yoluyla çözümlerimizi sürekli geliştirebiliriz.
3. Bilgi Araştırma Projeleri: Belirli bir zamana yayılmış, kapsamlı bilgi arama ve sentezleme çalışmaları yapabiliriz.
Aslında bu üç tür proje de aşamaları yönünden birbirine benzemekte ve hepsinde bilimsel yöntem kullanılmaktadır. Projenin türü ne olursa olsun proje oluşturmanın amacı bilmediğimiz konuları öğrenmek ve problemleri çözebilmektir.
1. Araştırma Projelerimi Nasıl Hazırlayabilirim?
1.1. Araştırma sorusu bulalım
Araştırma sorusu bulmak için önce çevremizi gözlemleyebilir, bazı noktaları merak edip sorgulayabiliriz. Bilmediğimiz konular hakkında sorular sormak araştırma ve öğrenme isteğimizi tetikleyecektir.
Araştırma soruları basit olabilir; önemli olan, cevapları bilmememiz ve bilimsel süreci uygulayarak öğrenmemizdir. Araştırma sorusu test edilebilir olmalı ve veri toplamaya imkân tanımalıdır. Araştırma sorusunu aşağıdaki örneklere benzer şekilde hazırlayabiliriz:
1.2. Araştırmamızı tasarlayalım
Araştırma sorusuna karar verdikten sonra araştırmamızı tasarlayabiliriz.
Araştırmalarda deney, gözlem veya anket yoluyla veri toplanır. Bazı araştırma sorularını cevaplamak için gözlem yoluyla veri toplamak yeterli olur. Örneğin “Değişik türdeki elmalar eşit sayıda çekirdeğe sahip midir?” sorusunu cevaplamak için değişik türdeki elmaları keserek çekirdeklerini saymak ve karşılaştırmak yeterlidir. Bu tür araştırmalar bilinmeyen bir olayın gözlenerek keşfedilmesine yöneliktir. Diğer yandan, bazı araştırma sorularını cevaplamak için sadece gözlem yapmak yeterli değildir; deney yapmak ve deney içindeki değişik şartları gözlemlemek gerekir. Örneğin “Hangi kâğıt havlu daha emicidir?” sorusu sadece kâğıt havlulara dokunarak veya bakarak cevaplanamaz; bir deney tasarlayarak her kâğıt havluyu test etmek gerekir.
1.3. Veri toplayalım ve yorumlayalım
Eğer deney yapıyorsak deney süresince ortaya çıkan her şeyi gözlemleyerek veri toplayabiliriz. Veriler ilk anda pek anlamlı gelmeyebilir; düzenlenmeleri ve yorumlanmaları gerekebilir. Düzenleme yapılırken tablo, grafik ya da şekillerden yararlanabilir, değişik sınıflandırmalar ve karşılaştırmalar yapabiliriz. Veriler düzenlenip karşılaştırıldığında ise bazen değişik örüntüler ve sonuçlar elde edebiliriz. Bu aşamadan sonra veriler hakkında konuşmaya başlayabiliriz. Veriler hakkında konuşulması aslında onların yorumlanması demektir. Veriler yorumlandıkça yeni bilgiler öğrenir ve başlangıçta sorulan soruları cevaplayabilecek duruma geliriz. Araştırma sorusu, toplanan verilere ve yorumlara dayanarak cevaplanamıyorsa, durumu sonuç kısmında aynen açıklar ve nedenlerini tartışırız. Elde edilen sonuçlara dayanarak önerilerde bulunabiliriz
1.4. Sunum yapalım
2. Araştırma ve Geliştirme Projelerimi Nasıl Hazırlayabilirim?
Bu tür projelerde bir problemi çözecek ya da bir işi daha iyi yapacak bir maket/model/alet geliştirebiliriz. Örneğin basit makineleri kullanarak çaya el değmeden şeker konulmasını sağlayan bir düzeneğin geliştirilmesi bu tür bir projedir.
2.1. Fikir bulalım
Önce bir proje fikri bulalım. Günlük hayatta karşılaştığımız problemleri çözebilmek veya bir işi daha iyi ve daha kolay yapabilmek için bir proje fikri bulabiliriz.
Araştırma ve geliştirme projesi, gözlemlediğimiz problemler hakkında aşağıdaki soruları sormakla başlar:
– NE? Problem nedir veya neye ihtiyaç vardır?
– KİM? Kimin problemi veya kimin ihtiyacı var?
– NEDEN? Bu problemi çözmek neden önemli?
2.2. Ürün tasarlayalım
Problemi belirledikten sonra onu çözmeye yönelik bir ürün tasarlamamız gerekir. Birden fazla tasarım geliştirebiliriz. Bu aşamada tasarımlar çizimle gösterilir. Daha sonra, bunlar arasından en mantıklı (en ucuz, en dayanıklı, en pratik) tasarımı seçeriz. Tasarımı hayata geçirmek için o tasarımın gereksinimlerini belirlememiz gerekir. Çünkü tasarımımızın hayata geçirilmesi için gerekli olan şeyleri belirlemek, bulduğumuz çözümün başarılı olması için en önemli adımdır. Bunun için, başkalarının o alanda yapmış olduğu çalışmaları inceleyerek hedeflediğimiz tasarıma benzer mevcut tasarımların temel özelliklerini analiz etmeliyiz.
Problemi çözmek için, planladığımız tasarımı test ederek sorunları belirleyelim ve gerekli değişiklikleri yaptıktan sonra yeniden test edelim. Bu şekilde tasarımımızın son halini ortaya koyarken tüm sorunları gidermiş oluruz. Bu deneme-geliştirme döngüsü ürün istenen düzeye gelene kadar devam edebilir. Fakat bazen kaynakların ve zamanın tükenmesi gibi gerekçelerle deneme-geliştirme süreci sonlandırılır ve ürüne son şekli verilir.
Bir prototip, problemin çözüm sürecinde ortaya çıkan ilk örnektir ve genellikle son üründen farklı olarak, daha basit malzemeler kullanılarak üretilir. Prototip son ürünün nasıl çalışacağının test edilmesi ve son ürünün geliştirilmesinde önemli bir adımdır.
2.4. Sunum yapalım
Maket/model/alet tamamlandıktan sonra bunu sergileyebilir, ayrıca süreç içinde yapılanların anlatıldığı bir rapor yazabiliriz. Bilim fuarlarında öğrenciler olarak bizlerden projelerimizi tanıtan bir poster hazırlayarak sunmamız beklenebilir. Böylece hazırladığımız ürünleri göstererek anlatmanın yanında, bir poster ile projenin gerçekleşme aşamalarında kullandığımız bilgileri ve yaptığımız denemeleri daha etkili bir şekilde sunabiliriz.
3. Bilgi Araştırma Projelerimi Nasıl Hazırlayabilirim?
Bilgi araştırma projeleri seçtiğimiz bir konu hakkında kapsamlı bir araştırma yaparak bilgi sentezlediğimiz projelerdir. Bu tür derleme araştırmalardan oluşan projeleri hazırlamak için de belirli aşamaları takip etmemiz gerekir.
3.1. Araştırma konusu/sorusu belirleyelim
Bu tür araştırma projelerinde bir araştırma konusu belirler ya da araştırma sorusu hazırlarız. Aşağıdaki araştırma soruları bunlara örnek olarak verilebilir:
Kuşlar göç ederken yollarını nasıl bulur?
Okyanus akıntıları nelerdir ve nerelerdedir?
Kurtuluş Savaşı’nda mücadele eden halk kahramanlarının ortak özellikleri nelerdir?
3.2. Araştırma tasarlayalım
Öncelikle araştıracağımız bilgiye hangi kaynaklardan ulaşılacağımızı belirleyelim. Örneğin araştırma konumuzda uzman kişileri belirleyerek kaynak olarak kendileriyle görüşebiliriz. Araştırmada kullanacağımız kaynakları okudukça verilen referanslardan yeni kaynaklara ulaşabiliriz. Araştırmanın tasarlanmasında bu yeni kaynakları da kullanmalıyız. Konuyla ilgili ne kadar çok bilgi edinirsek araştırmamız o kadar kapsamlı olacaktır.
3.3. Bilgi toplama ve sentezleme
Kaynaklardan toplanan bilgiler aynen kullanılmaz; bilgilerin sentezlenmesi gerekir. Sentezleme ise, yalnızca bilgileri bir araya getirmekten ibaret değildir. Kaynaklardaki bilgileri sınıflandırarak karşılaştırmamız ve tartışmamız gerekir. Bilgileri sentezlerken kendi yorumlarımızı da ekleyebiliriz. Böylece, kaynaklardan elde ettiğimiz bilgiler araştırma sorusunu cevaplayacak yönde bir anlam kazanır. Araştırma sorumuzu, ulaşılan kaynaklarla yeterince cevaplayamıyorsak değiştirmeli ve yeni soru için başlangıçtaki aşamaları tekrar uygulamalıyız.
3.4. Sunum yapalım
Bilgi araştırma projelerinde çalışmalarımızı ve kaynaklardan elde ettiğimiz bilgi sentezini rapor haline getirebiliriz. Diğer projelerde olduğu gibi bilgi araştırma projelerinde de araştırmanın tüm aşamalarını ve ulaşılan bilgilerin sentezini gösteren bir poster hazırlayıp sunabiliriz.
1. Medyada bilimsel deney olarak sunulan sonuçlar her zaman gerçeği bütünüyle yansıtmayabilir. Doğru sonuçların elde edilmesi çok hassas ve pahalı araçları gerektirebilir. Dolayısıyla proje fikrimizin gerçekleştirilebilir ve projemizin yapılabilir olmasına dikkat etmemiz gerekir.
2. Öğretmenimizle iletişim halinde çalışmaya ve onun önerilerini dikkate almaya özen gösterelim.
3. Projeye başlamak için son anı beklemeyelim, zamanı etkili kullanalım.
4. Sadece göze hoş gelen, fakat yeterince bilgi içermeyen poster veya sunumlar ziyaretçileri etkilemez ve faydalı olmaz, bunu unutmayalım.
5. Projemizde deney veya gözlem yapıyorsak, deney ve gözlem sonuçlarını hipoteze uyumlu hale getirmek için değiştirmeyelim.
6. Projemizi hazırlarken ihtiyaç duyduğumuzda yardım alalım, ama bu yardımın sınırlı olması gerektiğini unutmayalım.
7. Kendi üretkenliğimizi ve yaratıcılığımızı kullanalım.
8. Yaşımıza, sınıfımıza ve bilgi düzeyimize uygun projeler seçelim.
9. İlgimizi çeken, çalışırken hoşlanacağımız konuları tercih edelim. Yeni bilgiler öğrenmeye açık olalım.
10. Bilimsel yöntem kullanalım.