Matematiksel ve Bilgi İşlemsel Düşünme Becerisi
Bilim ve mühendislik uygulamaları genellikle matematiksel bilgi kullanımını gerektirir.
Temel bilim araştırmacıları matematikten değişkenleri ve değişkenler arasındaki ilişkileri
ifade etmek, mühendisler ise tasarımı oluşturan parçaların birbirleriyle olan ilişkilerini
açıklamak için yararlanırlar. Bilim tarihinde çoğunlukla araç kullanmadan yapılan bu
matematiksel işlemler yanlış hesaplamalara, zaman ve enerji kaybına yol açmıştır. Bu nedenle
günümüzde bilim insanları ve mühendisler değişkenler arası ilişkileri ve ölçümleri
bilgisayarlar, dijital programlar ya da gelişen teknolojinin yardımıyla yaparlar. Bu şekilde
oldukça büyük verileri, hassas, doğru ve farklı ilişkilerle karşılaştırma imkânı elde ederek
önemli sonuçlar ortaya koyarlar. Bilimsel projelerle öğrencilerin özellikle gözlem, ölçme,
kayıt tutma ve bilgiyi işleme süreçlerinde, matematiksel ve bilgi işlemsel düşünme
becerilerini geliştirmeleri amaçlanır.
Öğrencilerden gerçekleştirdikleri projelerle;
gözlem, ölçme, verileri analiz ve yorumlama becerilerinin geliştirilmesi,
nitel ve nicel verilerin kullanım zamanına karar vermesi,
çok büyük veri kümelerini analiz etmek için dijital araçlardan (bilgisayarlar,
bilimsel ölçüm yapan araçlar vb.) yararlanabilmesi,
bilimsel sonuçları ve tasarım çözümlerini tanımlama ve/veya destekleme için
matematiksel ifadeleri kullanabilmesi,
bir problemi çözmek için hangi adımları izlemesi gerektiğine karar vermesi,
bir mühendislik tasarım problemine önerilen çözümleri test etmek ve
karşılaştırmak için dijital araçları ve/veya matematiksel kavramları ve
argümanları kullanabilmesi beklenir.
Bilimin amacı doğal dünyayı anlamamızı ve doğadaki olayları açıklamamızı sağlamaktır.
Açıklama, değişken ya da değişkenler arasında nasıl bir ilişki olduğunu ya da değişkenlerin
birbirlerini nasıl etkilediklerini belirten iddiaları içerir. Bu iddialar genellikle bilim
insanlarının bilimsel bir soruya cevap verecek şekilde tasarladığı bir araştırma sonucunda
topladığı verilerden elde ettiği çıkarımlardır.
Mühendislikte ise problemlere işlevsel, uyumlu, uygulanabilir, maliyeti ucuz, güvenli ve
estetik çözümler tasarlamak esastır. Problemlere çözüm üretmek, problemi tanımlama, ürünü
oluşturma, tasarım, test etme ve geliştirme süreçlerini içeren sistematik bir süreçtir.
Öğrencilerin bir mühendis gibi geliştirilen açıklamayı veya ürünü belirli kriter ya da
parametrelere göre test etmesi ve geliştirmesi hedeflenir.
Öğrencilerden gerçekleştirdikleri projelerle;
değişkenler arasındaki niteliksel veya niceliksel ilişkileri esas alan açıklamalar
oluşturması ve bu açıklamaları modeller veya farklı görseller kullanarak ifade etmesi,
elde edilen verilerin ya da kanıtların açıklama ya da sonuç için neden yeterli olup
olmadığını göstermek için bilimsel muhakeme yapması,
bir mühendis gibi geliştirilen açıklamayı veya ürünü belirli kriter ya da parametrelere
göre test etmesi ve geliştirmesi beklenir.
Matematiksel ve Bilgi İşlemsel Düşünme Becerisi
