Öğretmen ve öğretmen adaylarının bütünleşik STEM eğitimine yönelik teknolojik pedagojik alan bilgilerinin belirlenmesi
Determination of technological pedagogical content knowledge for integrated STEM education of teachers and prospective teachers
Yazar: AYNUR GÜNGÖR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MÜCAHİT KÖSE
Alanya Alaaddin Keykubat Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Aday öğretmenler = Candidate teachers ; Bütünleşik eğitim programı = Integrated curriculum ; FeTeMM = STEM ; Teknolojik pedagojik alan bilgisi = technological pedagogical content knowledge ; Ölçekler = Scales ; Öz yeterlilik = Self-efficacy ; Öğretmenler = Teachers

Özet:
Bu araştırmanın temel amacı öğretmen ve öğretmen adaylarının bütünleşik STEM eğitimine yönelik bilgi boyutlarının öz-yeterliliğinin teknolojik pedagojik alan bilgisi perspektifinden belirlenmesidir. Ayrıca bu çalışma ile literatür de teknolojik pedagojik alan bilgisi perspektifinden bütünleşik STEM bilgi öz yeterliliğini ölçen Teknolojik Pedagojik STEM öz-yeterlilik Bilgi ölçeğinin (TP-STEMK [TP-STEMB]) Türkçeye uyarlanıp, kullanılarak alan yazına kazandırılması hedeflenilmiştir. Araştırma 2020-2021 eğitim öğretim yılında Türkiye'nin farklı bölgelerinde yer alan on beş farklı il ve ilçesinde MEB'e bağlı devlet ve özel ortaokullarda görev yapmakta olan 3 9 4 öğretmen ile Türkiye'nin farklı bölgelerinde bulunan beş devlet üniversitesinin 4.sınıfında öğrenim görmekte olan 218 öğretmen adayı ile gerçekleşmiştir. Nitekim çalışma yapılan analizler sonucu uç verilerin ve tutarsız cevapların temizlenmesiyle araştırmaya Fen Bilimleri, İlköğretim Matematik, Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri öğretmenlerinden oluşan 312 (211 bayan, 101 erkek) öğretmen ve Fen Bilimleri, İlköğretim Matematik, Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri öğretmen adaylarından oluşan 208 öğretmen adayı (162 bayan, 46 erkek) üzerinden gerçekleştirilmiştir. Çalışma grubunun belirlenmesinde amaçlı örneklem seçim türlerinden "uygun/kazara örnekleme" yöntemi kullanılmıştır.
Araştırmada nicel araştırma yöntemi tarama desenlerinden kesitsel tarama modeli kullanılmıştır. Araştırmada nicel veri kaynağı olarak Chai, Jong, Yin, Chen, ve Zhou (2019) tarafından geliştirilen TP-STEMK (TP-STEMB) ölçeğinden ve kişisel bilgi formundan yararlanılmıştır. Bu bağlamda araştırmanın ilk aşamasında TP-STEMB'nin uyarlama çalışmaları yürütülürken ve ikinci aşamada uyarlanan ölçeğin etkililiği sınanmıştır. Araştırmanın uyarlama bölümüne ait veri analizleri için Jamovi (Version 1.6) (Jamovi Project, 2021), uygulama bölümüne ait veri analizleri için SPSS 22 paket programı kullanılmıştır.
Araştırmada ölçeğin kapsam, dil ve yapı geçerliği için pilot uygulama yapılmış ve uzman görüşleri alınmıştır. Bu bağlamda yapı geçerliliği kapsamında doğrulayıcı faktör analizi ile ölçme aracının faktör yapısının geçerliğinin değerlendirilmesi konusunda model uyum indeksleri (x²/df , RMSEA, SRMR, CFI, TLI) incelenmiştir. Veri analizlerine göre RMSEA = 0.0621 değeri ile ölçeğin kabul edilebilir uyuma, SRMR=0.0346, CFI=0.961, TLI=0.953 mükemmel uyuma işaret etmektedir. Elde edilen path diyagramı göre alt boyutlardaki madde yükleri 64 ile 89 arasında boyutlar arasındaki korelasyon ise 55 ile 75 arasında değer aldığı saptanmıştır. Bu açıdan Doğrulayıcı Faktör Analizi (DFA) sonucunda 17 maddeli ve dört alt boyutlu ölçeğin Türkçe formu ile orijinal formunun uyumlu olduğu belirlenmiştir. TP-STEMB ölçeğinin alt boyutlarının güvenirliği; Cronbach Alfa, Test Tekrar Test ve Madde -Toplam Korelasyonu Puanı Analiziyle test edilmiştir. Araştırma sonucunda alt boyutlardan elde edilen Cronbach Alfa değerinin 80 ile 84 arasında değer aldığı (α değeri>.70) saptanmış ve orijinal ölçekle yakın değerler olduğu gözlemlenmiştir. Bu açıdan ölçeğin güvenilirliğinin yüksek olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Araştırma bulgularına dayanarak TP-STEMB öz-yeterlilik ölçeğinin geçerli ve güvenilir sonuçlar verdiği, öğretmen ve öğretmen adaylarının TPAB açısından STEM'e yönelik bilgi öz-yeterliliklerini belirlemek amacıyla kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır.
Araştırmanın uygulama bölümünde öğretmen ve öğretmen adayları için belirlenen değişkenler tek yönlü Manova analizi ile test edilmiştir. Analiz sonuçlarına göre öğretmen ve öğretmen adaylarının cinsiyetlerinin TP-STEMB boyutları arasında anlamlı bir farklılık saptanmamıştır. Bu bağlamda kadın ve erkek öğretmen ve öğretmen adaylarının teknolojik pedagojik bilim bilgisi (TPBİLİMB), teknolojik pedagojik matematik bilgisi (TPMATB), teknolojik pedagojik mühendislik bilgisi (TPMÜHB) ve bütünleşik STEM bilgi (BSTEMB) öz-yeterliliklerinin birbirine benzer olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Öğretmen adaylarının öğrenim gördükleri program ve öğretmenlerin branşları değişkeni için İlköğretim Matematik öğretmen ve öğretmen adaylarının TPBİLİMB, TPMATB, TPMÜHB ve BSTEMB'lerinin diğer öğrenim programlarındaki öğretmen adayları ve diğer branştaki öğretmenlerden daha düşük düzey de olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Öğretmen adaylarının STEM ya da disiplinler arası eğitim ile ilgili ders alıp almama durumları TPMATB'leri hariç diğer alt boyutlarda eğitim alanlar lehine anlamlı farklılık olduğu gözlemlenmiştir. Öğretmen ve öğretmen adaylarının öğretim teknolojilerine yönelik ilgi düzeyleri açısından yapılan analizde teknoloji ilgisi yüksek olan öğretmen ve öğretmen adaylarının TPBİLİMB, TPMATB, TPMÜHB ve BSTEMB alt boyutlarında bilgi düzeylerinin yüksek olduğu böylece teknoloji kullanımına yönelik yeterliliklerinin de yüksek olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Öğretmen ve öğretmen adaylarının öğretim teknolojilerini kullanmaya yönelik kaygı düzeylerine yönelik yapılan analizde TPBİLİMB, TPMATB, TPMÜHB ve BSTEMB alt boyutlarının öz-yeterlilikleri arasında kaygı düzeyi düşük olan öğretmen ve öğretmen adayları lehine farklılık saptanmıştır. Araştırma bulguları teknoloji kullanımına yönelik kaygı düzeyi düşük olan öğretmen ve öğretmen adaylarının öz-yeterliliklerinin yüksek olduğunu göstermekle birlikte, bu sonucun öğretmen ve öğretmen adaylarının özgüvenlerini olumlu etkilediğini söyleyebiliriz. Öğretmenlerin STEM eğitimine yönelik aldıkları eğitim durumlarına göre yapılan analiz sonucuna göre 36 saat ve üzeri eğitim aldım diyen öğretmenlerin TPBİLİMB, TPMATB, TPMÜHB ve BSTEMB boyutlarına ait öz-yeterliliklerinin yüksek olduğu saptanmıştır. Bu açıdan alınan eğitim saati arttıkça öğretmenlerin TP-STEMB öz-yeterliliklerinin artacağı sonucuna ulaşılmıştır. Bununla birlikte derslerinde STEM etkinlikleri yapan öğretmenlerin yapmayan öğretmenlere göre TP-STEMB boyutlarında anlamlı farklılık olduğu, öğretmenlerin ihtiyaç duyulan teknolojiye erişebilme durumlarına yönelik analiz sonuçlarına göre TPBİLİMB, TPMATB ve TPMÜHB öz-yeterliliklerinde teknolojiye erişebilen öğretmenler lehine farklılık olduğu saptanmıştır. Nitekim BSTEMB boyutunda farklılık saptanmamıştır. Bu nedenle teknolojiye erişim sağlayan öğretmenlerin TPBİLİMB, TPMATB ve TPMÜHB öz-yeterliliklerinin ve bilgi düzeylerinin yüksek olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
The main purpose of this research is to determine the teachers' and prospective teachers' self-efficacy on holistic STEM education from the perspective of technological and pedagogical content knowledge. In addition, with this study, it is aimed to adapt the Technological Pedagogical STEM self-efficacy Knowledge scale (TP-STEMK [TP-STEMB]), which measures integrated STEM knowledge self-efficacy from the perspective of technological pedagogical content knowledge in the literature, to Turkish and bring it into the literature. The research was carried out by 394 teachers working in public and private secondary schools affiliated to the Ministry of National Education in Fifteen different locations from different regions of Turkey provinces and districts in the 2020-2021 academic year, and It was carried out with 218 teacher candidates studying in the 4th grade in the Turkey's five state universities with different. However, when extreme data and inconsistent answers are removed, this research was carried out with 312 teacher (211 female, 101 male) and 208 teacher candidates (162 female, 46 male) consisting of Science teachers, Primary education Mathematics, Computer and instructional Technologies teachers. Among the purposive sample selection types, 'convenient/accidental sampling' method was used in determining the working group.
In this research, the cross-sectional survey model, one of the quantitative research method scanning designs, was used. In the research, TP-STEMK (TP-STEMB) scale and personal information form developed by Chai, Jong, Yin, Chen, and Zhou (2019) were used as quantitative data sources. In this context, while the adaptation studies of TP-STEMB were carried out in the first stage and the effectiveness of the adapted scale in the second stage of the research were tested. Jamovi  (Version 1.6) (Jamovi Project,2021) for data analysis of the adaptation part and SPSS 22 package program for data analysis of the application part of the research were used.
In the research, a pilot application was made for the content, language and construct validity of the scale and opinions of experts were received. In this context, on the evaluation of confirmatory factor analysis within the scope of construct validity and the validity of the factor structure of the measurement tool, model fit indices (x²/df , RMSEA, SRMR, CFI, TLI) were examined. According to data analysis, RMSEA = 0.0621 indicates acceptable fit, SRMR = 0.0346, CFI = 0.961 and TLI = 0.953 indicates perfect fit. According to the path diagram obtained, the item loads in the sub-dimensions were between 64 and 89, and the correlation between the dimensions was between 55 and 75. In this respect, as a result of Confirmatory Factor Analysis (CFA), it was determined that the Turkish version of the 17-item and four-dimensional scale was compatible with the original form. The reliability of the sub-dimensions of the TP-STEMB scale was tested with CronbachAlpha, Test-Retest and Item-Total Correlation Score Analysis. As a result of the research, it was determined that the Cronbach Alpha value obtained from the sub-dimensions took a value between 80 and 84 (α value >.70) and it was observed that the values were close to the original scale. In this respect, it has been concluded that the reliability of the scale is high. Based on the research findings, it was concluded that the TP-STEMB self-efficacy scale gave valid and reliable results, and that it could be used to determine the knowledge self-efficacy of teachers and teacher candidates regarding STEM in terms of TPACK.
In the application part of the study, the variables determined for teachers and teacher candidates were tested with one-way Manova analysis. According to the results of the analysis, no significant difference was found between the TP-STEMB dimensions of the genders of the teachers and teacher candidates. In this context, it was concluded that the self-efficacy of male and female teachers and teacher candidates in technological pedagogical science knowledge (TPBİLİM), technological pedagogical mathematics knowledge (TPMATB), technological pedagogical engineering knowledge (TPMÜHB) and integrated STEM knowledge (BSTEMB) are similar to each other. For the program that the teacher candidates study and variable of the branches of the teachers, it was concluded that the TPBİLİMB, TPMATB, TPMÜHB and BSTEMB of the Math teachers in primary education and teacher candidates were at a lower level than the teacher candidates in other education programs and teachers in other branches. It was observed that there was a significant difference in favor of those who received education in the other sub-dimensions, whether the prospective teachers took courses related to STEM or interdisciplinary education except for the TPMATB.In the analysis made in terms of the level of interest of teachers and teacher candidates towards instructional technologies, it was concluded that teachers and teacher candidates with a high interest in technology had a high level of knowledge in the sub-dimensions of TPBİLİMB, TPMATB, TPMÜHB and BSTEMB, and thus had a high level of competence in using technology. In the analysis of the anxiety levels of teachers and pre-service teachers about using instructional technologies, a difference was found between the self-efficacy of TPBİLİMB, TPMATB, TPMÜHB and BSTEMB sub-dimensions in favor of teachers and teacher candidates with low anxiety levels. Besides the research findings show that the self-efficacy of teachers and teacher candidates who have low level of anxiety about technology use is high, we can say that this result positively affects the self-confidence of teachers and teacher candidates. According to the results of the analysis made according to the educational status of the teachers for STEM education, it was determined that the teachers who said that they received 36 hours or more education had high self-efficacy in TPBİLİMB, TPMATB, TPMÜHB and BSTEMB dimensions. In this respect, it has been concluded that as the training hours taken increase, the teachers' TP-STEMB self-efficacy will increase. On the other hand, it was determined that there was a significant difference in the TP-STEMB dimensions of the teachers who did STEM activities in their classes compared to the teachers who did not, and there was a difference in favor of the teachers who could access technology in the self-efficacy of TPBİLİMB, TPMATB and TPMÜHB according to the results of the analysis on the teachers' access to the needed technology. As a matter of fact, no difference was found in the size of BSTEMB. For this reason, it has been concluded that the self-efficacy and knowledge levels of the teachers who have access to technology are high.