Beyin temelli öğrenmenin fen bilimleri dersinde kullanımına yönelik uzman görüşlerinin belirlenmesi: Delphi çalışması

Abstract

Eğitimcilerin, öğrencinin anlam çıkardığı deneyimleri düzenlemesi öğretme konusundaki algılarını değiştirmekle başlayacaktır. Bu değişimi sağalayan yaklaşımlardan biri olan beyin temlli öğrenme, beyin ile ilgili yapılan çalışmaları sınıf içi öğretim ve öğrenmeye uygulayan bir eğitim yaklaşımdır. Beyin, bilginin edinimi, depolanması ve geri getirilmesinde kritik bir role sahip olup öğrenmenin gerçekleştiği temel yapıdır. Beyin, bilginin doğasına bağlı olarak öğrenmeyi kolaylaştırmak amacıyla çeşitli sistemler ve bilişsel stratejiler kullanarak bu süreçlerin etkili bir şekilde işlemesini sağlamaktadır. Eğitimin çeşitli alanlarında “Beyin Temelli Öğrenme” eğitimin niteliğini arttırmak için kullanılmakta olup, fen eğitiminde de başvurulan öğretim yöntemlerinden biridir. Ancak yapılan araştırmalarda, bu yaklaşımın fen eğitimine nasıl entegre edileceği ile ilgili temel bir görüş birliği bulunmamaktadır. Bu bağlamda çalışmanın amacı, Delphi tekniği ile uzman görüşlerine dayalı olarak beyin temelli öğrenmenin fen bilimleri eğitiminde uygulanmasına yönelik beyin eğitim ilişkisine göre çerçeve oluşturmaktır. Araştırma, fen eğitiminde beyin temelli öğrenme yaklaşımıyla uzman birliği doğrultusunda stratejiler geliştirmesi ve fen bilimleri dersi tasarlama süreçlerine ortak uzlaşmaya dayalı bir perspektif kazandırması açısından önemlidir. Araştırma Delphi tekniğine göre desenlenmiştir. Delphi; uzman görüşleri arasında uzlaşıya dayanan, beyin temelli öğrenmenin “Fen bilimleri” eğitiminde uygulanmasında, etkili ve kaliteli yürütülmesinde, görüş geliştirmeye katkı sağlayan bir yöntemdir. Araştırmanın çalışma grubu, “Beyin Temelli Öğrenme” ve öğretme stratejilerinin etkililiği konusunda alanında uzman 10 tıp doktoru (nörolog ve beyin cerrahı), 10 akademisyen ve 12 Fen bilimleri öğretmeninden oluşacak şekilde 32 kişiden oluşmaktadır. Delphi tekniği ile elde edilen uzman görüşleri değerlendirildiğinde, fen eğitiminde beyin temelli öğrenme yaklaşımının uygulamalarına yönelik 14 tema ve 27 alt tema ve 300 uzlaşı maddesine ulaşılmıştır. Çalışmanın bulgularına göre uzmanlar tarafından, eğitim-öğretim sürecinin etkililiğini arttırmada eğitimcilerin beyin fonksiyonlarını (yapısı ve görevleri) bilmesinin etkisi, eğitim-öğretim süreci bağlamında, öğretmene ve öğrenciye etkisi olarak değerlendirilmiştir. Sinirbilimciler ve eğitimcilerin işbirliği içinde çalışmalarının öğrenmeye etkisi karşılıklı işbirliğinin etkisi ve öğrenmeye etkisi bağlamında yorumlanmıştır. Beyin eğitim ilişkisine göre sınıf ve okul ortamındaki çeşitli fiziksel faktörlerin eğitim-öğretime etkisi, beyni aktif kılan materyallerin, sınıf ve okul ortamında fiziksel faktörlerin, öğrenmenin beslenme yönünün, öğrenmenin sıvı tüketimi yönünün eğitim öğretime etkisi bağlamında değerlendirilmiştir. Beyin- eğitim ilişkine göre öğrenmede dikkat, tekrar, hafıza, algı ve muhakeme gibi bilişsel faktörlerin ve duyuşsal faktörlerin eğitim-öğretime etkisi, öğrenme ve sınıf uygulamaları açısından değerlendirilmiştir. Beyin eğitim ilişkine göre görsel, işitsel ve kinestetik öğrenme stiline sahip öğrencilerin öğrenmesiyle ilgili araç ve stratejilerin eğitim öğretime etkisi yorumlanmıştır. Uzmanların beyin temelli öğrenme konusunda vardıkları görüş birliği, eğitimin bireyselleştirilmesi, öğretim süreçlerinin zenginleştirilmesi ve öğrenci başarısının artırılması yönünde önemli bulgular içermektedir. Beyin fonksiyonlarını bilmenin öğretim sürecinde öğretmenlere, öğrencinin bireysel farklılıklarını ortaya çıkarma, öğretimi zenginleştirme ve farklı stratejiler kullanma fırsatı sunduğu ile ilgili görüş birliğine varılmıştır. Eğitimci-sinirbilimci iş birliğinin, öğrenme süreçlerini daha verimli hale getiren stratejilerin geliştirilmesine olanak tanıyacağı, beyin temelli materyallerin (görsel, işitsel, dokunsal, deneysel) öğrenmeyi desteklediği yönünde uzlaşı sağlanmıştır. Fiziksel ortamın, motivasyon ve dikkat üzerindeki etkileri de öne çıkan konular arasındadır. Tekrar sıklığının öğrenmeyi kalıcı hale getirmesi, dikkat ve duyguların öğrenme sürecine olan etkisi de uzmanların üzerinde uzlaştığı önemli görüşler arasındadır. Uzmanlar tarafından en fazla vurgulanan ifadeler arasında, öğretmenlerin beyin temelli öğrenme stratejileri ile öğretim sürecini daha etkili hale getirebileceği, öğrencinin bireysel farklılıklarının dikkate alınmasının başarıyı artıracağı ve öğrenme sürecinde dikkat, hafıza ve duygusal etkileşimin büyük bir rol oynadığına ilişkin maddeler bulunmaktadır. Bu bulgular, eğitimde nörobilim temelli yaklaşımların önemini ve öğretim süreçlerinin beyin mekanizmalarıyla uyumlu hale getirilmesinin gerekliliğini ortaya koymaktadır. Araştırmanın sonuçları, eğitimcilere fen sınıflarında beyin temelli öğrenmeyi uygulamaya yönelik önerileri içermektedir. Bu bağlamda araştırma, fen eğitiminde “Beyin Temelli Öğrenme” yaklaşımlarına uzman görüşüyle rehberlik edecek olması bakımından önemli sonuçlar sunmaktadır.Educators’ organization of experiences from which students derive meaning begins with a shift in their perception of teaching. One of the approaches facilitating this transformation is brain-based learning, an educational approach that applies neuroscientific findings to classroom instruction and learning. The brain plays a crucial role in acquiring, storing, and retrieving information, serving as the fundamental structure where learning occurs. To facilitate learning based on the nature of information, the brain employs various systems and cognitive strategies to optimize these processes effectively. Brain-based learning is utilized across various fields of education to enhance instructional quality and is also among the teaching methods applied in science education. However, existing research lacks a consensus on how this approach should be integrated into science education. In this context, the present study aims to establish a framework for the implementation of brain-based learning in science education based on expert opinions gathered through the Delphi technique. This research holds significance as it seeks to develop strategies for applying brain-based learning in science education through expert consensus and to introduce a shared perspective in designing science lessons. The study is structured using the Delphi technique, which is a method that relies on expert agreement to refine perspectives on the implementation, effectiveness, and quality of brain-based learning in science education. The research sample consists of 32 experts, including 10 medical doctors (neurologists and neurosurgeons), 10 academics, and 12 science teachers, all of whom specialize in the effectiveness of brain-based learning and teaching strategies. Based on the expert opinions gathered through the Delphi technique, 14 themes, 27 sub-themes, and 300 consensus items were identified regarding the implementation of the brain-based learning approach in science education. According to the study’s findings, experts evaluated the impact of educators' knowledge of brain functions (structure and roles) on enhancing the effectiveness of the teaching-learning process. This impact was assessed in the context of its influence on both teachers and students within the educational process. The collaboration between neuroscientists and educators was interpreted in terms of its reciprocal influence and its effects on learning. Within the framework of the brain-education relationship, various physical factors in classroom and school environments were evaluated regarding their impact on education and instruction. These factors included brain-stimulating materials, the physical conditions of the classroom and school environment, the role of nutrition in learning, and the influence of fluid intake on the teaching-learning process. Additionally, cognitive factors such as attention, repetition, memory, perception, and reasoning, as well as affective factors, were examined in terms of their impact on learning and classroom applications. Furthermore, the influence of tools and strategies tailored to students with visual, auditory, and kinesthetic learning styles on education and instruction was analyzed within the context of the brain-education relationship. The expert consensus on brain-based learning provides significant findings regarding the individualization of education, the enrichment of instructional processes, and the enhancement of student achievement. There is agreement that knowledge of brain functions enables teachers to identify students' individual differences, enrich instruction, and employ diverse strategies. It has been established that collaboration between educators and neuroscientists facilitates the development of strategies that enhance learning processes and that brain-based materials (visual, auditory, tactile, and experiential) support learning. Additionally, the effects of the physical environment on motivation and attention have emerged as key topics. Experts also agree on the role of repetition in reinforcing learning, as well as the impact of attention and emotions on the learning process. Among the most frequently emphasized statements by experts are that teachers can make instruction more effective through brain-based learning strategies, that considering students' individual differences enhances academic success, and that attention, memory, and emotional engagement play a significant role in learning. These findings highlight the importance of neuroscience-based approaches in education and the necessity of aligning instructional processes with brain mechanisms. The study’s results offer recommendations for educators on implementing brain-based learning in science classrooms. In this context, the research provides valuable insights by serving as expert-guided guidance for the application of "Brain-Based Learning" approaches in science education