Bilim 101

FM'deki ilk yazımla karşınızdayım, vatana millete hayırlı olsun. Bu yazıda sizlere geçenlerde şaşkınlıkla farkettiğim bir eksiklikten bahsedeceğim. Mevzu şudur, o kadar okul okuduk, üniversite gördük, bir kişi de çıkıp "arkadaş bak yeni bilgi böyle üretilir" diye bize göstermedi. Bir hal çaresine bakmak lazım. Buyrun konuşalım.

Efendim bir marangoz ahşap eşya üretir, bir sanatçı sanat eseri... Programcı kod yazar, yazılım üretir. Gazeteci haber, avukat argüman, inşaat mühendisi inşaat... herkes bir şeyler üretir. Bilimle uğraşan birinin işi de, yani bilim de, yeni bilgiler üretmektir. Ve nasıl bir marangozun atölyesi, avukatın bürosu, efendim programcının bilgisayarı varsa, bilimin de dükkanı, yani bu işin profesyonel olarak (para karşılığı) yapıldığı yer üniversitedir.

"Üniversite"nin tam olarak ne olduğunun tartışması ebesinin nikahından beri var biliyorsunuz. Benim naçizane anlayışım aynı yukarıdaki gibi, "bilgi üretme dükkanı". Genel sanının tersine, ben üniversitenin bir öğretim kurumu olduğunu düşünmüyorum. Derdi teknik bir şeyler öğretmek değil çünkü. Onun derdi bilgi üretmek (belki işte bu bilgi üretimini öğretmek). Gelen öğrencileri dersler ile bir konuda gelinen son noktaya hızlıca götürüp, "aha işte buradan sonrasını çözmeye çalışıyoruz, haydi sıvayın kolları" demeye çalışıyor üniversite. "Öğrenim" bu sürecin bir yan ürünü. Yoksa mevzunun kendisi zaten merak etmek, öyle olunca "bilgi üretmek" ile "öğrenmek" kavramları sonsuzda zaten birbirine giriyor.

Neyse, üniversitelerin ve akademik camianın ülkemizde de, dünyada da hali malum. Yukarıda bahsettiğimin pratikte tamamen bir tıraş olduğunu hepimiz biliyoruz, ama o başka bir yazının konusu.

Bendeniz bir üniversitede bilgisayar bilimleri alanında kalfalık yapmaktayım. 11 senedir dersler alıyorum, araştırma, geliştirme yapıyorum, yüksek lisansımı da bitirdim ama daha bu sene ilk defa sistematik bir şekilde bilim yapmaya başlayınca fark ettim ki, yıllardır darma dağınık bir şekilde yaptığımız bilgi üretme işinin bir sistematiği, çeşitli teknikleri, yolu yordamı varmış. Ve çok daha önemlisi, fen ya da sosyal fark etmez herhangi bir bilim dalı için en temel sayılabilecek bu sistematiği kimse bize adam akıllı öğretmemiş!

Alan bağımlı bir şeyden bahsetmiyorum, "yapay zeka" alanında çalışıyorsanız, o alana özel teknikleri ustanızdan öğrenirsiniz o ayrı. Bahsettiğim çok temel, bildiğin işte "varsayım", "hipotez", "kanıt"; bizim yıllar evel "bilimsel method" diye ağzımıza tıkıştırdıkları, kendilerinin de bihaber olduğu, ama bilim için olmazsa olmaz kavramlar.

Şaşkınlığım da bu yüzden. Üniversitelerimiz bilim yapmayı sistematik bir şekilde öğretmediler bize. Bu açıdan belki "atölyeye" daha çok benziyor üniversite. Çünkü öğretmenler yaptı, biz izledik, öğrenmeye çalıştık. Halbuki koy bir "Bilim 101-102" dersi ilk seneye, bilgi üretmeye eğit öğrenciyi, 11 yıl sonra değil 11 ay sonra öğrenmiş olsun bilim yapmayı.

Bunu çözmek için nasıl bir şey yapılabilir diye düşünürken, üşenmedim, bir ders taslağı oluşturdum, buyrun birlikte bakalım.

-- Bilim 101 --

Amaç : Yeni/orijinal bilgi nasıl üretilir?

Haftalık ödevler: Her hafta her öğrenci herhangi bir konuda küçük büyük fark etmez "yeni", yani kimsenin o zamana kadar bilmediği bir bilgi üretecek ve bunun orjinalliğini savunacak.

Midterm, Final, Not: Yok. Herkese otomatik A. (Hadi yine iyisiniz!)

Bölüm I : Bir şeyi "bilimsel" yapan nedir?

1. Hafta : Varsayimlar (Assumptions); 
Odev1: Yeni bilgi. Odev2: Text verilir, ogrenciler butun varsayimlari cikartir.

2. Hafta : Onermeler (Propositions); 
Odev1: Yeni bilgi. Odev2: Text verilir, ogrenciler butun onermeleri cikartir.

3. Hafta : Hakikatler (Facts) ve Mantiksal cikarim (Deduction); 
Odev1: Yeni bilgi. Odev2: Text verilir, ogrenciler butun hakikatleri cikartir. 
Bu hakikatleri kullanarak Odev1 icin gerekli "yeni bilgi" yi uretirler.

Ilk bolumun sonunda her ogrenciye donem boyunca uzerinde calisacagi bilimsel bir soru verilir.

Bölüm II : Bilimsel yöntem

"If you can't solve a problem, then there is an easier problem you can solve: find it." G. Polya

4. Hafta : Problemi ifade etmek (using a formalism); 
Odev1: Yeni bilgi. Odev2: Ogrenciler ilk bolumde aldiklari problemi bilimsel bir sekilde ifade eder, 
sinirlarini belirlerler.

5. Hafta : Yaklasimlar, literature bakis; 
Odev1: Yeni bilgi. Odev2: Ogrenciler kendi problemleri ile ilgili 3 bilimsel calisma bulur, 
onlarin problemlerini ifade eder, yaklasimlarini analiz eder, 
ve neden kendi problemleri ile ilgili oldugunu savunurlar.

6. Hafta : Metodoloji; 
Odev1: Yeni bilgi. Odev2: Ogrenciler gecen hafta bulduklari calismalardaki yontemleri 
analiz ve sentez eder, kendi problemleri icin bir method onerirler ve savunurlar.

Bölüm III : Deney ve Tez ilişkisi

7. Hafta : Deney nedir, nasil yapilir? Yalnizca tek bir seyi degistirmenin gucu; 
Odev1: Yeni bilgi. Odev2: Ogrenciler kendi problemlerinin cozum onerilerini savunacak 3 tane kucuk deney tasarlar.

8. Hafta : Deneyle hipotez olusturmak; 
Odev1: Yeni bilgi. Odev2: Ogrenciler gecen hafta tasarladiklari deneyleri gercekleyerek 
problemlerinin cozumune dair hipotezler olustururlar.

9. Hafta : Hipotez validasyonu; 
Odev1: Yeni bilgi. Odev2: Ogrenciler olusturduklari hipotezleri dogrulayacak deneyler
tasarlayip gerceklestirerek hipotezlerini dogrularlar (yani hipotezlerinin oyle sallamasyon
olmadiklarini gosterirler).

Bölüm IV : Teori, Deney ve Kanıt

10. Hafta : Teori; 
Odev1: Yeni bilgi. Odev2: Ogrenciler dogruladiklari hipotezlerinin ve yontemlerinin isiginda bir
teori olustururlar, bunu da 4. haftada kullanilan formalism ile ifade ederler.

11. Hafta : Dogrulayici deneyler; 
Odev1: Yeni bilgi. Odev2: Ogrenciler daha once onerdikleri yontemleri uygulayip, sonuc
deneyleri ile yontemlerinin ise yaradigini, teorilerini dogruladigini gosterirler.

12. Hafta : Teorinin Kanitlanmasi; 
Odev1: Yeni bilgi. Odev2: Ogrenciler 4. haftada problemi ifade ettikleri formal sistemde
teorilerini kanitlarlar. Yani gelistirdikleri methodlarin yalnizca yapilan deney sartlarinda degil,
olasi her sartta calisacagini kanitlarlar.

Eğer bir dönem 15 hafta olursa aslında "Bölüm V : Raporlama" da güzel bir eklenti olur. Ama daha güzeli bence bu dersin bir de "Bilim 102"'sini yapıp, orada da "makale yazma", "grafik ile bilgi aktarımı", "konferans ve sunum" gibi örneğin bilimin meta konuları işlenebilir.

Yanlış anlaşılmasın, var olmayan bir şey öneriyor değilim, zaten herkes bir şekilde yukarıdaki adımlara öyle ya da böyle uğruyor. Benim önerdiğim çok basitçe şunun öğretilmesi:

Eğer bu adımları teker teker dikkatli uygularsan çözemeyeceğin soru yoktur kardeşim; 1 gün sürer, 1 yıl sürer ya da belki 100 yıl sürer ama o soru bir şekilde çözülür.

Meta disclaimer: Bir önceki satırdaki cümle bir teoridir. Derste bahsedilen adımların her birinin herhangi bir soruyu çözüme yaklaştıracağı da birer hipotezdir. Akademisyenler yıllarca bu yöntemleri kullandığı için, bu hipotezleri doğrulayıcı deneyler ve sonuçları ortadadır. Fakat bildiğim kadarıyla kimse bu yöntemin (yani bu adımları art arda uygulamanın) "herhangi bir soruyu zaman sınırlaması olmaksızın kesinlikle çözüme götüreceği"ni kanıtlamış değildir. Bu hatta bana göre dersin 1. bölümünün sonunda verilebilecek dönem sorusuna güzel bir örnektir.

Böyle bir dersin faydası şudur sanıyorum; bu dersi alan insan, yeni bilgi üretmenin dinamiklerini kendisi üreterek öğrenecek, ve bu sayede neyin "bilimsel" olup olmadığını tartabilecek, hatta günlük yaşamında karşılaştığı bilgilerin ne şekilde üretildiklerini şak diye görebilecek, öyle her denilene de pat diye inanmayacak; hatta meşrebine göre artık "spekülasyona koş", "ne güzel salladın gel bir öpeyim", "o mantığa bülbül öte" gibi sonu yüksek oranda dayakla bitecek cümleler kurabilecektir.

Bilenler bilir vakti gelince bir noktada BilgiCS Reloaded hayalim var hep, kısmet olur da becerebilirsek önereceğim ilk derslerden biri kesinlikle bu ayarda bir bilimsel anlayış dersi olacaktır. Bakalım, hepbirlikte göreceğiz..

Sevgiler, saygılar.

cadr

P.S. Etiketlerin büyük kısmı şu programın suçudur:

(begin
  (require 2htdp/batch-io)

  (let ([words (read-words "bilim101-text")])
    (map (lambda (n) (list-ref words (random n)))
         (build-list 5 (lambda (x) (random (length words)))))))