Okul öncesi eğitim dönemi, yaşamın ilk altı yılını kapsayan ve insan hayatının en kritik gelişim evrelerinden biridir. Bu dönemde öğrenme hızının olağanüstü yüksek olması, çocukların gelecekteki akademik ve sosyal yaşamlarını şekillendirecek alışkanlıkların ve temel bilgilerin bu evrede kazanılmasını zorunlu kılar. Çocukların davranışlarında kendi yaşantıları yoluyla istendik değişiklikler yapılması, onların gelişimsel özelliklerini ve potansiyellerini dikkate alan fırsatların sunulmasıyla mümkündür. Dolayısıyla, okul öncesi eğitim tesadüflere bırakılmaksızın, sistemli ve bilimsel yollarla planlanmalıdır.
Erken çocukluk dönemindeki çocuklar doğaları gereği meraklı, inceleyen, sorgulayan ve araştıran davranışlar sergilerler. Bu özellikleri nedeniyle fen ve bilim kavramlarıyla ilgili ilk deneyimleri de bu yaşlarda şekillenmeye başlar. Çocukların dokunarak, tadarak, işiterek ve görerek başlattıkları yakın çevreyi öğrenme süreci, zamanla soru sorma ve gözlem yapma becerilerinin eklenmesiyle derinleşir. Bu bağlamda, kaliteli eğitim ortamlarının ve zengin çevresel uyarıcıların sağlanması, çocukların potansiyellerini en üst düzeye çıkarmak için yadsınamaz bir öneme sahiptir.
Okul öncesi eğitim programında yer alan fen ve doğa eğitimi, çocukların nesneler ve olaylar arasındaki ilişkileri anlamalarını sağlarken bilişsel, duyusal ve motor becerilerinin gelişimini de doğrudan destekler. Sosyalleşme sürecini hızlandıran bu eğitim, çocukların öğrenmelerini kolaylaştırır ve olaylara bilimsel bir bakış açısıyla yaklaşmalarına zemin hazırlar. Çocuklar çevrelerine karşı duyarlı olmayı, araştırma yapmayı ve doğada bulunan materyalleri nasıl kullanmaları gerektiğini deneyimleyerek ve yaşayarak, kalıcı bir şekilde öğrenirler. Bilişsel gelişimi destekleyecek içeriklerin sunulması ya da çocukların ortaya koyduğu düşünce, hipotez ve çözüm önerileri üzerine eğitim programlarının şekillendirilmesi bu sürecin temelini oluşturur.
Geleneksel fen ve doğa eğitimi yaklaşımlarında fen, önceden keşfedilmiş ve değişmez bir bilgiler bütünü olarak kabul edilir. Bu yaklaşımda çalışma alanları tamamen çocuk gelişimci/öğretmen tarafından belirlenir ve eğitimci sınıfta mutlak bir otorite konumundadır. Öğretim ve araştırma faaliyetleri genellikle büyük gruplar içerisinde, tek tip yöntemlerle gerçekleştirilir. Değerlendirme sürecinde ise sadece doğru cevaplar esas alınır; sürecin kendisinden ziyade sonuca odaklanılır. İçerik, çocukların günlük yaşam deneyimlerinden ve ilgi alanlarından kopuktur.
Çağdaş fen ve doğa eğitimi yaklaşımında ise fen, aktif bir keşfetme ve araştırma faaliyeti olarak tanımlanır. Bu modelde öğretmen veya çocuk gelişimci bir otorite değil, çocukların öğrenme yolculuğunda onlara rehberlik eden bir kolaylaştırıcıdır. Çalışma alanları ve konular, çocukların doğal merakları ve ilgi alanları doğrultusunda dinamik bir şekilde belirlenir. Öğretim ve araştırma faaliyetleri büyük gruplar yerine, çocukların aktif katılımını destekleyen küçük gruplar içerisinde ya da bireysel olarak yürütülür.
Çağdaş yaklaşımın değerlendirme boyutu da çoklu kriterlere dayanır ve sürecin tamamını kapsar. Eğitim içeriği, çocukların doğrudan kendi deneyimleriyle ve yakın çevreleriyle bağlantılı olacak şekilde tasarlanır. Çalışmaların içeriği önceden katı sınırlarla belirlenmemiş olup açık uçludur. Veri elde etme ve bu verileri kayıt altına alma yöntemleri çocukların yaratıcılıklarını destekleyecek şekilde çok çeşitlidir. En önemlisi, çağdaş yaklaşımda fen eğitimi müfredatın ayrı ve izole bir parçası değil, diğer tüm alanlarla ve etkinliklerle iç içe geçmiş, bütünleşik bir yapıdadır.
Fen ve doğa eğitimi, çocukların hayata karşı tutumlarında olumlu değişiklikler meydana getirerek gelişimlerini bütünsel olarak destekler. Davranışları etkilemesi, ilgi alanlarını genişletmesi, daha etkili düşünme yollarını öğretmesi ve problem çözme yeteneğini geliştirmesi sebebiyle çocuk gelişimi açısından en temel eğitim konularından biridir. Bu eğitim sadece bilişsel gelişimi değil; sosyal-duygusal, fiziksel, dil ve öz bakım becerileri olmak üzere tüm gelişim alanlarını eş zamanlı olarak destekleyecek niteliktedir.
Erken yaşta fen ve doğa eğitimi verilmesinin gerekliliği birçok nedene dayanır. Çocuklar doğa hakkında düşünmekten ve meydana gelen olayları gözlemlemekten büyük zevk alırlar. Erken yaşta fen ile karşılaşan çocuklar, bilime karşı olumlu tutumlar geliştirirler. Bu erken karşılaşma, çocukların ileriki yıllarda formel olarak öğrenecekleri karmaşık bilimsel kavramları daha kolay anlamalarını ve bilimsel dili erken yaşta içselleştirmelerini sağlar. Fen eğitimi, çocukların bilimsel düşünme yeteneğini geliştirmede en etkili araçlardan biridir.
Fen ve doğa eğitiminin temel amaçları arasında çocuklara günlük yaşamlarını sürdürebilmeleri için temel yaşam becerilerini kazandırmak, dünya hakkındaki gerçekleri öğretmek ve karmaşık dünya içinde kendilerini koruma becerileri kazandırmak yer alır. Ayrıca, çocukların düşüncelerini rahatça ifade edebilmelerini, bağımsız düşünme ve muhakeme yeteneği kazanmalarını, merak duygularını geliştirerek araştırmayı ve keşfetmeyi öğrenmelerini hedefler. Problem çözme, yaratıcı düşünme, analiz yapma ve neden-sonuç ilişkileri kurma becerileri de bu eğitimin vazgeçilmez amaçları arasındadır.
Bilimsel süreç becerileri, fen bilimlerinde öğrenmeyi kolaylaştıran, öğrencilerin aktif olmasını sağlayan, kendi öğrenmelerinde sorumluluk alma duygusunu geliştiren ve öğrenmenin kalıcılığını artıran temel düşünme becerileridir. Bu beceriler temel ve bütünleyici olmak üzere iki grupta incelenir. Temel bilimsel süreç becerilerinin ilk ve en önemli basamağı gözlem yapmadır. Gözlem, duyu organları veya duyu organlarının hassasiyetini artıran araç ve gereçlerle nesnelerin veya olayların sistemli bir şekilde incelenmesidir.
Karşılaştırma becerisi, gözlem becerisini geliştiren çocukların nesneler ve olaylar arasındaki benzerlikleri ve farklılıkları tespit etmesini sağlar. Sınıflama ise nesnelerin, varlıkların veya olayların benzer ve farklı özelliklerine göre gruplandırılması sürecidir. Sınıflama becerisi, çocukların zihnindeki karmaşaya bir düzen getirir ve yeni kavramlar arasında ilişki kurmalarını sağlar. Ölçme becerisi ise doğrusal boyutları, alanı, hacmi, zamanı, sıcaklığı ve kütleyi tanımlamak için standart (metre, terazi) veya standart dışı (adım, karış) birimlerin kullanılmasını içerir.
Sayı-uzay ilişkisi kurma, çocukların matematiksel kuralları ve nicelikleri fen etkinliklerinde kullanabilmelerini, nesneleri iki ve üç boyutlu şekillerine göre algılayabilmelerini sağlar. Kaydetme becerisi, gözlemlerden elde edilen nitel ve nicel verilerin herkesin anlayabileceği formlara dönüştürülmesidir. İletişim kurma, çocukların gözlemledikleri olayları betimlemelerini ve düşüncelerini başkalarıyla paylaşmalarını içerir. Son olarak, verileri kullanma ve model oluşturma, elde edilen verilerin tablo, grafik, resim veya üç boyutlu modellerle gösterilerek yorumlanmaya hazır hale getirilmesi sürecidir.
Bütünleyici bilimsel süreç becerileri, temel becerilerin üzerine inşa edilen ve daha karmaşık zihinsel işlemleri gerektiren becerilerdir. Bu gruptaki ilk beceri yorumlama (sonuç çıkarma) becerisidir. Yorumlama, gözlemlerden elde edilen verilere dayalı olarak bir olayın sonucu hakkında yargıda bulunmaktır. Bu süreç tümdengelim (genelden özele) ve tümevarım (özelden genele) olmak üzere iki şekilde gerçekleştirilir. Çocukların kanıta dayalı çıkarımlar yapması, bilimsel düşünmenin gelişiminde kritik bir rol oynar.
Tahmin etme (önceden kestirme), mevcut verilere ya da geçmiş tecrübelere dayanarak gelecekteki olaylar veya şartlar hakkında önceden fikir beyan etmektir. Hipotez oluşturma ve sınama ise doğruluğu bir deneyle test edilebilecek, değişkenler arasındaki olası ilişkileri açıklayan test edilebilir ifadeler veya önerme soruları geliştirmektir. Çocukların bilimsel bilgilerin değişebilir ve sınanabilir olduğunu fark etmeleri için hipotez kurma becerisini kazanmaları son derece önemlidir.
Değişkenleri belirleme, bir deneyin gidişatını ve sonucunu etkileyebilecek tüm faktörlerin ortaya konulmasıdır. Değişkenleri değiştirme ve kontrol etme ise bağımsız değişkenin bağımlı değişken üzerindeki etkisini gözlemlemek amacıyla, diğer tüm karıştırıcı faktörlerin sabit tutulması sürecidir. Deney yapma ise tüm bu temel ve bütünleyici süreç becerilerinin bir arada kullanıldığı, uygun düzeneklerin kurulduğu, verilerin kaydedilip yorumlandığı ve sürecin raporlaştırıldığı en kapsamlı bilimsel süreç becerisidir.
Okul öncesi dönemde fen ve doğa eğitiminin başarısı, büyük ölçüde çocuk gelişimcinin niteliklerine ve üstlendiği rollere bağlıdır. Çocuk gelişimci, her şeyden önce fen bilgisine karşı meraklı, heyecanlı ve olumlu bir tutum içinde olmalıdır. Sınıfta çocukların aktif katılımını sağlayacak zengin ve uyarıcı bir eğitim ortamı hazırlamakla yükümlüdür. Çocukların soru sormalarını teşvik etmeli, sorularını geçiştirmeden doğru ve anlaşılır yanıtlar vermeli veya yanıtları çocukla birlikte araştırarak bulmalıdır.
Çocuk gelişimcinin fen eğitimindeki rolleri dört temel grupta toplanır: Kolaylaştırıcı, değişim gerçekleştiren, danışman ve model olan (rol model). Kolaylaştırıcı rolüyle eğitimci; planlama yapar, gerekli materyalleri toplar ve her çocuğun kendi hızında ilerlemesine fırsat tanıyan kolaylaştırıcı bir ortam hazırlar. Değişim gerçekleştiren rolüyle, çocukların düşünerek, araştırarak ve problem çözerek kendi zihinsel potansiyellerinin ve zekalarının farkına varmalarını sağlar.
Danışman rolüyle çocuk gelişimci, çocuklar deney ve gözlemlerle meşgul olurken onları dikkatle gözlemler, dinler, sorularına basit ipuçları vererek doğru yöne odaklanmalarını sağlar. Emir veren veya dikte eden bir konumda olmak yerine, her zaman destekleyici bir tutum sergiler. Model olan (rol model) rolüyle ise bilime, doğaya ve araştırmaya karşı kendi ilgi, merak ve heyecanını çocuklara yansıtarak onlara ilham verir. Çocuklar sevdikleri yetişkinlerin davranışlarını taklit etmeye eğilimli olduklarından, eğitimcinin bu rolü kalıcı tutumlar geliştirmede çok etkilidir.