Bilim merkezlerine yönelik üstün yetenekli öğrencilere STEM odaklı modüllerin geliştirilmesi ve etkililiğinin değerlendirilmesi
Development and evaluation of STEM-oriented modules based for gifted students in science centers
Yazar: VİLDAN BAYAR
Danışman: PROF. DR. SALİH ÇEPNİ
Bursa Uludağ Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training

Özet:
Üstün yetenekli öğrenciler bağımsız, toplum sorunlarına duyarlı, problem çözme eğiliminde ve zihinsel olarak zorlanma özelliklerini karşılayabilecek eğitime ve ortama ihtiyaç duymaktadırlar. Literatür formal öğrenme ortamlarının üstün yetenekli bireylerin ihtiyaçlarını tam anlamıyla karşılamadığını, okul dışı öğrenme ortamlarına gereksinim duyduyduklarını göstermektedir. Okul dışı öğrenme ortamlarından biri olan non-formal öğrenme ortamlarında bilim merkezleri, planetaryumlar, müzeler, hayvanat bahçeleri vb. yer almaktadır. Bilim merkezleri öğretim programlarına bağlı kalmaksızın beceri gelişimi, yaparak yaşayarak öğrenme, bilginin günlük yaşamla ilişkilendirilmesi, teknolojik gelişmelerin takibi, problem çözmeye fırsat tanıması bakımından non-formal öğrenme ortamları arasında fen eğitiminin en önemlilerinden birisidir.  Bu çalışmada bilim merkezlerinde üstün yetenekli öğrencilere yönelik probleme dayalı STEM modülleri geliştirmek ve etkililiğinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. 
Modüller; ihtiyaç analizi, geliştirme, uygulama ve etkililiğin değerlendirilmesi olmak üzere üç aşamada gerçekleştirildiğinden çok aşamalı karma desen metodolojisi kullanılmıştır. Çalışmada her biri üçer oturumdan oluşmak üzere toplamda dört adet modül geliştirilmiş olup beşinci sınıf düzeyinde 14 üstün yetenekli öğrenci ile Eskişehir Bilim Deney Merkezi'nde yedi haftalık süreçte uygulanmıştır. Nicel veriler "Fowler Bilimsel Süreç Becerileri Testi", araştırmacı tarafından her bir modül için ayrı geliştirilen "Kavramsal Anlama Testi" ve "Günlük Yaşamla İlişkilendirme Testi" ile nitel veriler ise araştırmacı gözlem,  modül dokümanları analizi, öğrenci günlükleri, öğrenci ve eğitmen görüşmelerinden elde edilmiştir. Nitel veriler betimsel ve içerik analizi ile nicel veriler SPSS 21 programı ile analiz edilmiştir. 
Çalışma sonucunda uygulanan modüllerin üstün yetenekli öğrencilerin bilimsel süreç becerileri, kavramsal anlamaları ve günlük yaşamla ilişkilendirme üzerinde anlamlı farklılık oluştuğu görülmüştür. Öğrencilerin bilimsel süreç becerileri gelişiminde büyük ölçüde gelişim elde edilmişken, değişken belirleme ve hipotez cümlesi kurma becerilerinde zorlandıkları görülmüş olup bu yönde gelişiminin daha da arttırılabileceği sonucuna varılmıştır. Modüllerde yer alan biyoloji, fizik ve kimya konularına yönelik kavramları anlamlandırdıkları, günlük yaşamla ilişkilendirdikleri, anlamlı öğrenme gerçekleştirdikleri belirlenmiş olup yalnızca üçüncü modül konusu olan ağırlık merkezi kavramları arasında ilişki ilişki kurmada zorlandıkları sonucuna ulaşılmıştır. Modüllerin bilim merkezlerinde üstün yetenekli öğrenciler için kullanışlı olarak değerlendirildiği yapılan gözlemler sonucu ortaya çıkarılmıştır. Modüllerin Türkiye'deki bilim merkezlerinde ve hatta öğretmenlerin dâhil sınıflarında kolaylıkla uygulanabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Gifted students need education and environments that can accommodate their independence, social awareness, problem-solving tendencies, and intellectual challenges. The literature shows that formal learning environments do not fully meet the needs of gifted individuals and that they need out-of-school learning environments. Non-formal learning environments, which are one of the learning environments outside of school, include science centers, planetariums, museums, zoos, etc. is located. Science centers are one of the most important non-formal learning environments in science education in terms of skill development without adhering to curriculum, learning by doing, associating knowledge with daily life, following technological developments, and providing opportunities for problem solving. This study aimed to develop problem-based STEM modules for gifted students in science centers and evaluate their effectiveness.
The modules were implemented in three stages: needs analysis, development, application, and effectiveness evaluation, utilizing a multi-stage review design methodology. In the study, a total of four modules, each consisting of three sessions, were developed and conducted with 14 gifted students at the fifth-grade level at the Eskişehir Science Experiment Center over a seven-week period. Quantitative data were obtained through the "Fowler Science Process Skills Test," "Conceptual Understanding Test," and "Daily Life Connection Test," while qualitative data were gathered through researcher observation, analysis of module documents, student journals, and student and instructor interviews. Qualitative data were analyzed through descriptive and content analysis, while quantitative data were analyzed using the SPSS 21 program.
 
The study revealed a significant difference in the scientific process skills, conceptual understanding, and daily life connections of gifted students as a result of the implemented modules. 
While a significant improvement was achieved in the development of students' scientific process skills, it was observed that they had difficulty in determining variables and forming hypothesis sentences, and it was concluded that their development in this direction could be further increased. It was determined that they made sense of the concepts related to biology, physics and chemistry in the modules, related them to daily life, and achieved meaningful learning, but it was concluded that they only had difficulty in establishing relationships between the concepts in the third module.  The modules were evaluated as useful for gifted students in science centers based on observations. It is thought that the modules can be easily implemented in other science centers in Turkey and even in classrooms, including those with teachers.