Sürdürülebilirlik ve STEM eğitimi bağlamında üstün yetenekli öğrencilerin sistemsel düşünme becerilerinin gelişimi
Development of systems thinking skills of gifted students in the context of sustainability and STEM education
Yazar: DİLARA NECCAR TEZCAN
Danışman: PROF. DR. ERGİN HAMZAOĞLU
Gazi 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
Dizin: STEM eğitim yöntemi = STEM training method

Özet:
Bu çalışmanın amacı, üstün yetenekli öğrencilerin STEM uygulamaları sonucunda sürdürülebilirlik, sistemsel düşünme beceri düzeylerindeki değişimi belirleme ve uygulama sürecine yönelik deneyimlerini araştırmaktır. Çalışmanın örneklem grubunu Tekirdağ il merkezinde Millî Eğitim Bakanlığına bağlı Bilim ve Sanat Merkezi'ne devam eden 6.sınıf düzeyinde 6 katılımcı oluşturmaktadır. Araştırmada karma araştırma yöntemlerinden karma gömülü desen kullanılmıştır. Araştırmanın nicel kısmında zayıf deneysel desen olarak kabul edilen ön test- son test tek gruplu deneysel desen kullanılmıştır. Nitel kısmını ise durum çalışması oluşturmaktadır. Çalışmanın uygulama süreci 2022-2023 eğitim-öğretim yılının bahar döneminde haftada 3 ders saati olmak üzere toplam 10 hafta sürmüştür. Çalışmada veriler, görüşme, kelime ilişkilendirme testi, resim, sistemsel düşünme beceri testi, kavram haritası ve yansıtıcı raporlar ile toplanmıştır. Çalışmada toplanan veriler içerik analizi yöntemiyle analiz edilmiştir. Katılımcıların sistemsel düşünme beceri düzeylerine ilişkin değerlendirme çalışma kapsamında geliştirilen rubriğe göre yapılmıştır. Rubriğe göre katılımcıların sistemsel düşünme beceri düzeyleri; farkındalık öncesi, yeni ortaya çıkan, gelişmekte olan ve yeterli olmak üzere 4 düzey olarak belirlenmiştir. Araştırmadan elde edilen sonuçlar; STEM eğitim modeliyle işlenen ders süreci üstün yetenekli öğrencilerin tamamının sürdürülebilirlik kavramına ilişkin anlayışlarını olumlu yönde değiştirmiştir. Öğrenciler sürdürülebilirlik kavramını üç boyutu ile ifade edebilmişlerdir. Başlangıç düzeyine göre sürdürülebilirliği daha karmaşık bir yapıda tanımlamışlardır. Uygulamaya bağlı olarak katılımcıların sistemsel düşünme becerileri olumlu yönde değişim göstermiştir. Ancak katılımcılar; kendi sorumluluğunu tanıma becerisi ve sürdürülebilirliğin döngüsel doğasını anlayabilme becerilerinde zorlanmışlardır.  Bu iki beceri, diğer sistemsel düşünme becerilerine göre daha düşük düzeyde belirlenmiştir. Katılımcılar sürece yönelik genel olarak olumlu görüşlere sahiplerdir. Araştırma sürecini kodlamanın öğrenilmesi ve sürdürülebilirlik bilincinin artması yönünde faydalı bulduklarını belirtmişlerdir.

Abstract:
The purpose of this study is to investigate the experiences of gifted students regarding the process of determining and implementing changes in sustainability and systems thinking skill levels as a result of STEM applications. The sample group of the study consists of 6 participants at the 6th grade level who attend the Science and Art Center affiliated with the Ministry of National Education in Tekirdağ city centre. In the research, mixed embedded design, one of the mixed research methods, was used. In the quantitative part of the research, a pretest-posttest single-group experimental design, which is considered a weak experimental design, was used. The qualitative part consists of the case study. The experimental process of the study lasted a total of 10 weeks, 3 lesson hours per week, in the spring semester of the 2022-2023 academic year. Data were collected through interviews, word association tests, drawings, systems thinking skills tests, concept maps and reflective reports. The data collected in the study was analyzed using the content analysis method. The evaluation of the participants' systems thinking skill levels was made according to the rubric developed within the scope of the study. According to the rubric, the participants' systems thinking skill levels have been determined as four levels: pre-awareness, emerging, developing and mastery. Results obtained from the research the course taught with the STEM education model positively changed the understanding of all gifted students regarding the concept of sustainability. Students were able to express that the concept of sustainability is related to three dimensions. They stated that sustainability is more complex than the initial level. Depending on the application, participants' systems thinking skills changed positively. However, the participants they have struggled with their ability to recognize their own responsibility and understand the cyclical nature of sustainability. These two skills were determined at a lower level than other systems thinking skills. Participants generally have positive opinions about the process. They stated that they found the research process useful in learning coding and increasing sustainability awareness.