Irem
Yeni Üye
“Öğrenciler kuantum fiziğini öğrenirken hangi kavramları zor buluyor?”
“Laboratuvar deneylerine erişim bütün öğrenciler için eşit mi?”
“Bilim insanlarının nasıl temsil edildiği, öğrencilerin fizik alanına yönelik ilgisini etkiliyor mu?”
Bunlar Franck-Hertz deneyinin 4,9 eV'luk enerji farkını değiştirmez. Ancak deneyin bilimsel bilginin toplumda nasıl öğrenildiğini, aktarıldığını ve yorumlandığını anlamamıza yardımcı olabilir.
Bu bakış açısını “duygusal” diye küçümsemek de hatalı olur. Çünkü bilim yalnızca ölçüm üretmez; aynı zamanda eğitim, kurumlar, insan davranışları ve toplumsal kararlar üzerinde etki oluşturur.
Örneğin bir fizik laboratuvarında deneyin teknik doğruluğu kadar öğrencilerin deney düzeneğini anlayabilmesi de önemlidir. Bir öğrenci cihazı doğru kullanamıyorsa, sorunun nedeni fizik bilgisinin yetersizliği değil, laboratuvar deneyimine erişim, eğitim yöntemi veya öğretim materyallerinin niteliği olabilir.
Bu nedenle toplumsal bağlam, fiziksel sonucu değiştirmese bile bilimsel çalışmanın insan tarafını açıklayabilir.
Cinsiyet farklılıklarını konuşurken stereotip tuzağı
Burada özellikle dikkat edilmesi gereken bir nokta var. Bilim tarihinde erkeklerin daha fazla görünür olması, erkeklerin doğuştan daha objektif olduğu anlamına gelmez.
Araştırmalar bilim ile erkeklik arasında güçlü toplumsal çağrışımlar bulunduğunu gösteriyor. Smyth ve Nosek'in yaklaşık 176.935 yükseköğrenimli katılımcıyı içeren çalışmasında, bilim ile erkek arasında kurulan örtük ve açık çağrışımların alanlara göre değiştiği görüldü. Çalışmanın önemli sonuçlarından biri, erkek ve kadın katılımcılar arasındaki farkların bilimsel alanın algılanan “bilimsellik” düzeyine göre değişebilmesiydi.
PubMed Central (PMC)
+1
Başka araştırmalar da bilim insanlarının stereotipik olarak erkeklere atfedilen özelliklerle daha fazla ilişkilendirilebildiğini ortaya koyuyor. Carli ve arkadaşlarının çalışmalarında “bilim insanı” imgesinin erkeklere ilişkin stereotiplerle kadınlara ilişkin stereotiplerden daha fazla örtüştüğü bulunmuştu.
Sage Journals
Daha çarpıcı olan ise aynı bilimsel performansın değerlendirilmesinde kişinin cinsiyetinin etkili olabilmesi. Bir derlemede aktarılan deneysel çalışmalar, aynı özgeçmişin adayın adı erkek ya da kadın olarak sunulduğunda farklı yeterlilik değerlendirmelerine yol açabildiğini gösteriyor.
Doi
Bu durum Franck-Hertz deneyinin bilimsel geçerliliğini değiştirmez. Fakat deneyi yapan, değerlendiren ve öğreten insanların algılarının bilimsel ortamı etkileyebileceğini hatırlatır.
Aynı Franck-Hertz deneyine iki farklı araştırmacı nasıl bakabilir?
Örneğin iki fizik öğrencisini düşünelim.
İlk öğrenci deney sonucundaki akım-gerilim grafiğine odaklanıyor. 4,9 V'luk periyotları hesaplıyor, deneysel hatayı belirliyor ve teorik değerle karşılaştırıyor. Onun için temel soru şudur:
“Ölçümümüz kuantumlanmış enerji seviyeleri modelini ne ölçüde destekliyor?”
İkinci öğrenci ise aynı grafiği incelerken deneyin öğretim boyutunu düşünüyor. Ölçüm hatasının öğrencilerin kavram yanılgılarından kaynaklanıp kaynaklanmadığını, deneyin neden bu şekilde tasarlandığını ve öğrencilerin kuantum fiziğini gerçekten anlayıp anlamadığını sorguluyor.
İlk yaklaşım daha “objektif”, ikinci yaklaşım daha “toplumsal” gibi görülebilir. Fakat aslında ikisi birbirini tamamlıyor.
Birinci öğrenci olmadan deneyin fiziksel sonucunu sağlamlaştırmak zorlaşır. İkinci öğrenci olmadan ise bu bilginin nasıl öğretileceği ve anlaşılacağı konusunda önemli sorular cevapsız kalabilir.
Üstelik bu iki öğrencinin kadın veya erkek olması sonucu belirlemek zorunda değildir.
Bilimsel düşünme biçimleri bireysel eğitimden, uzmanlık alanından, kişilikten, deneyimlerden, akademik kültürden ve araştırma sorusundan etkilenir.
Franck-Hertz deneyinin asıl önemi nerede?
Bana göre deneyin asıl önemi, “atomlar kuantumludur” cümlesinin ötesinde yatıyor.
Franck-Hertz deneyi bize teorik bir model ile deneysel veri arasındaki ilişkinin nasıl kurulabileceğini gösteriyor. Bir teorinin öngördüğü şey, ölçülebilir bir fiziksel büyüklüğe dönüştürülüyor. Elektronların davranışındaki düzenlilik ölçülüyor ve bu düzenlilik atomların enerji yapısıyla ilişkilendiriliyor.
Bu nedenle deney modern fiziğin metodolojik açıdan da güzel bir örneği.
Teori → deney tasarımı → ölçüm → veri analizi → teorik yorum.
Bu zincirin herhangi bir halkası zayıfsa sonuç da zayıflar.
Dolayısıyla “objektif veri” ile “insan yorumu” birbirinden tamamen kopuk değildir. Veri toplama sürecinin kendisi insan kararlarından oluşur; buna rağmen iyi tasarlanmış deneyler kişisel önyargıların etkisini azaltabilecek yöntemler sağlar.
Bilimin gücü biraz da buradan gelir.
Bilim insanının erkek, kadın veya başka bir kimliğe sahip olması değil; iddiasını ne kadar iyi kanıtladığı, ölçüm yönteminin ne kadar sağlam olduğu, hata kaynaklarını ne kadar açık raporladığı ve başkalarının sonucu sınayıp sınayamadığı belirleyicidir.
Sonuç: Objektiflik ile toplumsal duyarlılık gerçekten karşıt mı?
Franck-Hertz deneyinin amacı, atomların enerjiyi ayrık düzeylerde soğurabildiğini ve elektron-atom çarpışmalarında belirli enerji kayıplarının ortaya çıktığını deneysel olarak göstermektir. 4,9 eV civarındaki karakteristik enerji farkları ve tekrarlanan akım düşüşleri, atomların nicemlenmiş enerji durumlarına ilişkin önemli kanıt sağlamıştır.
educationalgames.nobelprize.org
+1
Fakat deneyden çıkarılabilecek daha genel bir ders de var: Bilimde objektiflik, erkeklere ait bir düşünme biçimi değildir; duygusal veya toplumsal duyarlılık da kadınlara özgü olmak zorunda değildir.
Araştırmaların gösterdiği üzere cinsiyet stereotipleri yalnızca bireylerin birbirini değerlendirme biçimini değil, bilim insanlarının ve bilimsel alanların nasıl algılandığını da etkileyebilir.
PubMed Central (PMC)
+1
Bu yüzden bence daha verimli soru “Erkekler mi daha objektif, kadınlar mı daha duygusal?” değil.
Asıl sorular şunlar:
Bir bilimsel sonucun güvenilirliğini cinsiyetten bağımsız olarak nasıl ölçebiliriz?
Veri odaklı yaklaşım ile toplumsal bağlamı dikkate alan yaklaşım birbirini tamamlayabilir mi?
Bilim eğitiminde öğrencilerin farklı deneyimlerini dikkate almak, deneysel objektifliği zayıflatır mı, yoksa bilginin daha iyi anlaşılmasını mı sağlar?
Ve belki de en önemlisi: Bir araştırmacının kimliği ile ürettiği verinin güvenilirliğini neden birbirine bağlama ihtiyacı duyuyoruz?
Franck-Hertz deneyinin bize verdiği en güçlü mesajlardan biri tam burada ortaya çıkıyor: Bilimsel bir iddianın değeri, onu kimin söylediğinden çok hangi kanıta dayandığı ve başkalarının o kanıtı sınayabilip sınayamadığıyla ilgilidir.
Kaynaklar
Nobel Prize Educational — A Quantum Theory for Atomic Structure / Experimental Proof!
educationalgames.nobelprize.org
MIT OpenCourseWare — The Franck-Hertz Experiment, Department of Physics.
MIT OpenCourseWare
University of Melbourne, School of Physics — Franck-Hertz Experiment.
School of Physics
Georgia State University, HyperPhysics — The Franck-Hertz Experiment.
HyperPhysics
Smyth, F. L. & Nosek, B. A. (2015), On the gender–science stereotypes held by scientists, Frontiers in Psychology.
PubMed Central (PMC)
Ellemers, N. (2018), Gender Stereotypes, Annual Review of Psychology.
PubMed
+1
Carli, L. L. et al. (2016), Stereotypes About Gender and Science: Women ≠ Scientists, Psychology of Women Quarterly.
Sage Journals
Mitchell, M. & McKinnon, M. (2019), 'Human' or 'objective' faces of science? Gender stereotypes and the representation of scientists in the media, Public Understanding of Science.
PubMed
“Laboratuvar deneylerine erişim bütün öğrenciler için eşit mi?”
“Bilim insanlarının nasıl temsil edildiği, öğrencilerin fizik alanına yönelik ilgisini etkiliyor mu?”
Bunlar Franck-Hertz deneyinin 4,9 eV'luk enerji farkını değiştirmez. Ancak deneyin bilimsel bilginin toplumda nasıl öğrenildiğini, aktarıldığını ve yorumlandığını anlamamıza yardımcı olabilir.
Bu bakış açısını “duygusal” diye küçümsemek de hatalı olur. Çünkü bilim yalnızca ölçüm üretmez; aynı zamanda eğitim, kurumlar, insan davranışları ve toplumsal kararlar üzerinde etki oluşturur.
Örneğin bir fizik laboratuvarında deneyin teknik doğruluğu kadar öğrencilerin deney düzeneğini anlayabilmesi de önemlidir. Bir öğrenci cihazı doğru kullanamıyorsa, sorunun nedeni fizik bilgisinin yetersizliği değil, laboratuvar deneyimine erişim, eğitim yöntemi veya öğretim materyallerinin niteliği olabilir.
Bu nedenle toplumsal bağlam, fiziksel sonucu değiştirmese bile bilimsel çalışmanın insan tarafını açıklayabilir.
Cinsiyet farklılıklarını konuşurken stereotip tuzağı
Burada özellikle dikkat edilmesi gereken bir nokta var. Bilim tarihinde erkeklerin daha fazla görünür olması, erkeklerin doğuştan daha objektif olduğu anlamına gelmez.
Araştırmalar bilim ile erkeklik arasında güçlü toplumsal çağrışımlar bulunduğunu gösteriyor. Smyth ve Nosek'in yaklaşık 176.935 yükseköğrenimli katılımcıyı içeren çalışmasında, bilim ile erkek arasında kurulan örtük ve açık çağrışımların alanlara göre değiştiği görüldü. Çalışmanın önemli sonuçlarından biri, erkek ve kadın katılımcılar arasındaki farkların bilimsel alanın algılanan “bilimsellik” düzeyine göre değişebilmesiydi.
PubMed Central (PMC)
+1
Başka araştırmalar da bilim insanlarının stereotipik olarak erkeklere atfedilen özelliklerle daha fazla ilişkilendirilebildiğini ortaya koyuyor. Carli ve arkadaşlarının çalışmalarında “bilim insanı” imgesinin erkeklere ilişkin stereotiplerle kadınlara ilişkin stereotiplerden daha fazla örtüştüğü bulunmuştu.
Sage Journals
Daha çarpıcı olan ise aynı bilimsel performansın değerlendirilmesinde kişinin cinsiyetinin etkili olabilmesi. Bir derlemede aktarılan deneysel çalışmalar, aynı özgeçmişin adayın adı erkek ya da kadın olarak sunulduğunda farklı yeterlilik değerlendirmelerine yol açabildiğini gösteriyor.
Doi
Bu durum Franck-Hertz deneyinin bilimsel geçerliliğini değiştirmez. Fakat deneyi yapan, değerlendiren ve öğreten insanların algılarının bilimsel ortamı etkileyebileceğini hatırlatır.
Aynı Franck-Hertz deneyine iki farklı araştırmacı nasıl bakabilir?
Örneğin iki fizik öğrencisini düşünelim.
İlk öğrenci deney sonucundaki akım-gerilim grafiğine odaklanıyor. 4,9 V'luk periyotları hesaplıyor, deneysel hatayı belirliyor ve teorik değerle karşılaştırıyor. Onun için temel soru şudur:
“Ölçümümüz kuantumlanmış enerji seviyeleri modelini ne ölçüde destekliyor?”
İkinci öğrenci ise aynı grafiği incelerken deneyin öğretim boyutunu düşünüyor. Ölçüm hatasının öğrencilerin kavram yanılgılarından kaynaklanıp kaynaklanmadığını, deneyin neden bu şekilde tasarlandığını ve öğrencilerin kuantum fiziğini gerçekten anlayıp anlamadığını sorguluyor.
İlk yaklaşım daha “objektif”, ikinci yaklaşım daha “toplumsal” gibi görülebilir. Fakat aslında ikisi birbirini tamamlıyor.
Birinci öğrenci olmadan deneyin fiziksel sonucunu sağlamlaştırmak zorlaşır. İkinci öğrenci olmadan ise bu bilginin nasıl öğretileceği ve anlaşılacağı konusunda önemli sorular cevapsız kalabilir.
Üstelik bu iki öğrencinin kadın veya erkek olması sonucu belirlemek zorunda değildir.
Bilimsel düşünme biçimleri bireysel eğitimden, uzmanlık alanından, kişilikten, deneyimlerden, akademik kültürden ve araştırma sorusundan etkilenir.
Franck-Hertz deneyinin asıl önemi nerede?
Bana göre deneyin asıl önemi, “atomlar kuantumludur” cümlesinin ötesinde yatıyor.
Franck-Hertz deneyi bize teorik bir model ile deneysel veri arasındaki ilişkinin nasıl kurulabileceğini gösteriyor. Bir teorinin öngördüğü şey, ölçülebilir bir fiziksel büyüklüğe dönüştürülüyor. Elektronların davranışındaki düzenlilik ölçülüyor ve bu düzenlilik atomların enerji yapısıyla ilişkilendiriliyor.
Bu nedenle deney modern fiziğin metodolojik açıdan da güzel bir örneği.
Teori → deney tasarımı → ölçüm → veri analizi → teorik yorum.
Bu zincirin herhangi bir halkası zayıfsa sonuç da zayıflar.
Dolayısıyla “objektif veri” ile “insan yorumu” birbirinden tamamen kopuk değildir. Veri toplama sürecinin kendisi insan kararlarından oluşur; buna rağmen iyi tasarlanmış deneyler kişisel önyargıların etkisini azaltabilecek yöntemler sağlar.
Bilimin gücü biraz da buradan gelir.
Bilim insanının erkek, kadın veya başka bir kimliğe sahip olması değil; iddiasını ne kadar iyi kanıtladığı, ölçüm yönteminin ne kadar sağlam olduğu, hata kaynaklarını ne kadar açık raporladığı ve başkalarının sonucu sınayıp sınayamadığı belirleyicidir.
Sonuç: Objektiflik ile toplumsal duyarlılık gerçekten karşıt mı?
Franck-Hertz deneyinin amacı, atomların enerjiyi ayrık düzeylerde soğurabildiğini ve elektron-atom çarpışmalarında belirli enerji kayıplarının ortaya çıktığını deneysel olarak göstermektir. 4,9 eV civarındaki karakteristik enerji farkları ve tekrarlanan akım düşüşleri, atomların nicemlenmiş enerji durumlarına ilişkin önemli kanıt sağlamıştır.
educationalgames.nobelprize.org
+1
Fakat deneyden çıkarılabilecek daha genel bir ders de var: Bilimde objektiflik, erkeklere ait bir düşünme biçimi değildir; duygusal veya toplumsal duyarlılık da kadınlara özgü olmak zorunda değildir.
Araştırmaların gösterdiği üzere cinsiyet stereotipleri yalnızca bireylerin birbirini değerlendirme biçimini değil, bilim insanlarının ve bilimsel alanların nasıl algılandığını da etkileyebilir.
PubMed Central (PMC)
+1
Bu yüzden bence daha verimli soru “Erkekler mi daha objektif, kadınlar mı daha duygusal?” değil.
Asıl sorular şunlar:
Bir bilimsel sonucun güvenilirliğini cinsiyetten bağımsız olarak nasıl ölçebiliriz?
Veri odaklı yaklaşım ile toplumsal bağlamı dikkate alan yaklaşım birbirini tamamlayabilir mi?
Bilim eğitiminde öğrencilerin farklı deneyimlerini dikkate almak, deneysel objektifliği zayıflatır mı, yoksa bilginin daha iyi anlaşılmasını mı sağlar?
Ve belki de en önemlisi: Bir araştırmacının kimliği ile ürettiği verinin güvenilirliğini neden birbirine bağlama ihtiyacı duyuyoruz?
Franck-Hertz deneyinin bize verdiği en güçlü mesajlardan biri tam burada ortaya çıkıyor: Bilimsel bir iddianın değeri, onu kimin söylediğinden çok hangi kanıta dayandığı ve başkalarının o kanıtı sınayabilip sınayamadığıyla ilgilidir.
Kaynaklar
Nobel Prize Educational — A Quantum Theory for Atomic Structure / Experimental Proof!
educationalgames.nobelprize.org
MIT OpenCourseWare — The Franck-Hertz Experiment, Department of Physics.
MIT OpenCourseWare
University of Melbourne, School of Physics — Franck-Hertz Experiment.
School of Physics
Georgia State University, HyperPhysics — The Franck-Hertz Experiment.
HyperPhysics
Smyth, F. L. & Nosek, B. A. (2015), On the gender–science stereotypes held by scientists, Frontiers in Psychology.
PubMed Central (PMC)
Ellemers, N. (2018), Gender Stereotypes, Annual Review of Psychology.
PubMed
+1
Carli, L. L. et al. (2016), Stereotypes About Gender and Science: Women ≠ Scientists, Psychology of Women Quarterly.
Sage Journals
Mitchell, M. & McKinnon, M. (2019), 'Human' or 'objective' faces of science? Gender stereotypes and the representation of scientists in the media, Public Understanding of Science.
PubMed