Robotik STEM uygulamalarının fen bilimleri öğretmen adaylarının başarı, ilgi, performans ve STEM öğretmen kimliği hakkındaki görüşlerine etkisi
The effects of robotic STEM applications on pre-services science teachers' achievement, interest, performance and opinions about   STEM teacher identity
Yazar: EMİNE EREN
Danışman: PROF. DR. İLBİLGE DÖKME
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

Özet:
Bu araştırmanın amacı robotik STEM uygulamalarının fen bilimleri öğretmen adaylarının başarı, ilgi, performans ve STEM öğretmen kimliği hakkındaki görüşlerine etkisini incelemektir. Bu amaçla 2022-2023 eğitim öğretim yılında Ankara'da bir devlet üniversitesinde öğrenim gören 61 fen bilimleri öğretmen adayı ile ön test ve son testlerin yapıldığı haftalar dahil olmak üzere dokuz hafta boyunca uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Araştırmada nicel ve nitel yöntemlerin birlikte kullanıldığı karma araştırma yöntemi tercih edilmiştir. Araştırmanın nicel bölümünde başarı, performans ve ilgiye ilişkin veriler toplanmıştır. Çalışmanın nitel bölümünde ise STEM öğretmen kimliğine ilişkin görüşler incelenmiştir. Araştırmada simülasyon programı (Tinkercad) kullanılarak elektrik devrelerine yönelik deney grubunda robotik STEM uygulamaları, kontrol grubunda ise robotik olmayan STEM uygulamaları yapılmıştır. Deney ve kontrol grubunda elektrik devrelerine ilişkin uygulamalardan sonra mühendislik ve tasarım uygulamaları yapılmıştır. Araştırma sonucunda robotik STEM uygulamalarının yapıldığı deney ve kontrol grubunda bulunan öğretmen adaylarının elektrik devrelerine yönelik başarıları anlamlı olarak farklılık göstermiştir. Elektrik devrelerine yönelik yapılan ilk ve son uygulama performans puanları deney grubu için anlamlı farklılık gösterirken kontrol grubu için anlamlı farklılık göstermemiştir.  Deney ve kontrol grubunun uygulamalara yönelik haftalık ilgi ortalamaları değişim gösterirken bu değişim haftalar arasında istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. Deney ve kontrol grubunun tüm haftalara yönelik ilgi puanlarının ortalamaları analiz edildiğinde deney grubu lehine anlamlı bir farklılık olduğu belirlenmiştir. Öğretmen adaylarının STEM öğretmen kimliği hakkındaki görüşleri içerik analiziyle incelenmiştir. Öğretmen adayları uygulamalardan önce ve sonra STEM öğretmenini tanımlamıştır. Nitel bulgular STEM öğretmeninin profesyonel ve kişisel özelliklerini, STEM öğretmeni olma motivasyonuyla ilgili temaları ortaya çıkarmıştır. Uygulamalardan sonra deney ve kontrol grubunda kendini STEM öğretmen özelliğine sahip olarak gören öğretmen adaylarının sayısında artış olduğu belirlenmiştir. Deney grubunda bulunan öğretmen adaylarının çoğunluğu STEM öğretmeni ile fen bilimleri öğretmeninin farklı olduğu düşünürken, kontrol grubunda bulunan öğretmen adaylarının çoğunluğu STEM ve fen bilimleri öğretmeninin bazı yönleriyle farklı olduğunu belirtmiştir. Araştırma bulgularıyla ortaya çıkan sonuçlar tartışılarak yeni çalışmalar için öneriler sunulmuştur.

Abstract:
The purpose of this study is to examine the effects of robotic STEM applications on pre-service science teachers' achievement, interest, performance, and views on STEM teacher identity. For this purpose, applications were carried out with 61 science teacher candidates studying at a state university in Ankara in the 2022-2023 academic year for nine weeks, including the weeks when pre-tests and post-tests were carried out. In this study, a mixed research method, in which quantitative and qualitative methods were used together, was preferred. For the quantitative part of this study, data on achievement, performance, and interest were collected. In the qualitative part of the study, views on STEM teacher identity were examined. In this study, robotic STEM applications for electrical circuits were produced in the experimental group using a simulation program (Tinkercad), and non-robotic STEM applications were realized in the control group. Applications related to electrical circuits, engineering, and design were applied to both the experimental and control groups. The results showed that the achievement of pre-service teachers in the experimental and control groups, in which robotic STEM applications were performed, significantly increased. While the performance scores of the first and last applications of electrical circuits showed a significant difference in the experimental group, they did not show a significant difference in the control group. Although the average weekly interest of the experimental and control groups in the applications changed, this change was not statistically significant. When the average interest scores of the experimental and control groups for all weeks were analyzed, it was determined that there was a significant difference in favor of the experimental group. The pre-service teachers' views on STEM teacher identity were analyzed using content analysis. Pre-service teachers were defined as STEM teachers before and after the practice. The qualitative findings revealed themes related to the professional and personal characteristics of STEM teachers and their motivation to become STEM teachers. After the interventions, it was determined that there was an increase in the number of pre-service teachers in the experimental and control groups who saw themselves as having STEM teacher characteristics. While the majority of the pre-service teachers in the experimental group thought that STEM teachers and science teachers were different, the majority of the pre-service teachers in the control group stated that STEM and science teachers were different in some aspects. The results of the research findings are discussed, and suggestions for new studies are presented.