Stem uygulamalarının ortaokul öğrencilerinin kavramsal anlama ve bilimsel yaratıcılıklarına etkisi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Matematik Ve Fen Bilimleri Eğitimi Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: DUYGU YILMAZ BALTABIYIK

Danışman: Mehmet Kürşad Duru

Özet:

Bu çalışmada STEM Uygulamalarının ortaokul öğrencilerinin kavramsal anlamalarına ve bilimsel yaratıcılıklarına etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. STEM yaklaşımı; fen bilimleri, teknoloji, mühendislik, matematik disiplinlerinin bütünleşmesi ile ifade edilen bir kısaltmadır. Bu araştırmada STEM Uygulamaları, fen eğitiminde mevcut eğitim programlarında kullanılan STEM yaklaşımının eksik yönlerini ele alarak daha geniş disiplinlerin entegrasyonunu sağlayacak çalışmalara olanak verecektir. Bu anlayışı sınıflarına taşımak ve farklı bakış açıları kazanmak isteyen fen bilimleri öğretmenlerine katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Araştırmada nicel ve nitel araştırma yöntemleri kullanılmıştır. Yöntemin nicel boyutunda yarı deneysel desen kullanılmıştır. Nitel boyutta ise eylem araştırması gerçekleştirilmiştir. Araştırmanın çalışma grubunu 2018-2019 yılında Trakya Bölgesi'nde bir devlet okulunda öğrenim gören 7. sınıf öğrencileri oluşturmuştur. Kontrol grubunda 12 öğrenci, deney grubunda 12 öğrenci yer almıştır. Kontrol grubunda dersler araştırma-sorgulama tabanlı, MEB Fen Bilimleri dersi programına uygun yöntem ve teknikler ile yürütülürken, deney grubunda ise MEB müfredatı kazanımlarıyla eşgüdümlü 'STEM Uygulamaları' odaklı etkinlikler uygulanmıştır. Araştırmanın uygulama aşaması 6 hafta 'Kuvvet ve Enerji' ünitesi etkinliği, 6 hafta 'Işığın Madde ile Etkileşimi' ünitesi etkinliği olmak üzere toplamda 12 hafta sürmüştür. Araştırmada fen alanına yönelik 'Kavramsal Anlama' değişkeni için araştırmacı tarafından hazırlanan "Kavramsal Anlama Testi" kullanılmıştır. Kavramsal Anlama Testi'nde yer alan sondaj soruları alternatif uzman görüşleriyle desteklenerek betimsel analiz yöntemi ile bulgulara ulaşılmıştır. Kavramsal Anlama Testi'nden elde edilen nicel veriler SPSS 21.0 paket programı ile analiz edilmiştir. 'Bilimsel Yaratıcılık' değişkeni için ise deney grubunda "Bilimsel Yaratıcılık Soruları", "Tasarım Materyalleri", "Görsel Materyal Sunumu" ile süreç boyunca elde edilen dokümanlar; "Bilimsel Yaratıcılık Rubriği" ve "Materyal Değerlendirme Rubriği" ile analiz edilmiştir. Araştırma süresince yapılan nicel ve nitel analizler sonucunda bulgulara ulaşılmıştır. STEM Uygulamaları' nın ilköğretim 7. sınıf öğrencilerinin 'Kuvvet ve Hareket', 'Işığın Madde ile Etkileşimi' konularına yönelik kavramsal anlamalarına etkisi olduğu ve kavramsal anlama düzeyinin olumlu yönde gelişim gösterdiği sonucuna varılmıştır. STEM Uygulamaları' nın ilköğretim 7. sınıf öğrencilerinin bilimsel yaratıcılıklarına etkisi olduğu ve bilimsel yaratıcılık becerileri üzerinde sınırlayıcı bir gelişim olduğu, bilimsel yaratıcılık becerileri, başarılı olan öğrenciler için daha ön planda destekleyici olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Yapılan gözlemler sonucu başarı düzeyleri ve derse olan ilgisi düşük olan öğrencilerin, 'Kuvvet ve Enerji', 'Işığın Madde ile Etkileşimi' konuları kapsamında kavramsal anlama ve bilimsel yaratıcılık becerilerinde olumlu yönde gelişmeler görülmektedir. Ulaşılan sonuçlardan yararlanılarak uygulayıcılara ve araştırmacılara yönelik önerilerde bulunulmuştur. -------------------- The aim of this research is to explore the effects of STEM applications on middle school students in terms of their conceptual understanding and scientific creativity. STEM approach is the abbreviator for the unity of several disciplines such as science, technology, engineering and mathematics. In this study, it is aimed to find the insufficient parts of current STEM approach used in science education today with the help of STEM applications and to allow further studies that will combine broader disciplines. It is believed to contribute a lot to science teachers who want to bring this vision to their classes as well as introduce different perspectives. In this research, both qualitative and quantitative methods were used. While the semi-experimental pattern was preferred in terms of quantitative dimensions, an action research was used in terms of qualitative dimensions. The study group consist of 7th grade students who attend to a government school in Thrace Region in 2018-2019. Twelve students took part in a control group and twelve students took part in experimental group. While in control group, the lessons were taught in a parallel way with the current Science Lesson Programmes and techniques based on research and inquiry, in experimental group activities that were compatible with the MEB curriculum outcomes based on STEM approaches. The applications of this research lasted for 12 weeks in total. In which Force and Energy Unit was studied for 6 weeks and Interaction of Light and Substance was studied for 6 weeks. In the study, Conceptual Understanding Test was used which was prepared by the researcher for the Conceptual Understanding variable related to science field. In Conceptual Understanding Test, the findings were reached by using descriptive analysis technique and alternative expert opinions about drill questions. The quantitative data of this test was analysed with the SPSS 21.0 Programme. In experimental group to find the Scientific Creativity Variable the document obtained during the process with the "Scientific Creativity Problems", "Design Materials", "Visual Material Presentation" were analysed with the 'Scientific Creativity Rubric and Material Evaluation Rubric'. During the research process, both qualitative and quantitative findings were reached. In this respect, it was found that STEM applications were effective on 7th grade students' understanding of "Force and Energy" and "Interaction of Light and Substance" units as well as making a positive contribution on their conceptual understanding levels. Stem applications were found to be effective on 7th grade students' scientific creativity in a limited way. It was found to be more supportive on more successful students. As a result of the observations positive development in terms of conceptual understanding and scientific creativity skills was found for students with low success and interest levels. On the basis of these study findings suggestions related to practitioners and researcher were given.