Uzaktan eğitimle gerçekleştirilen tasarım temelli STEM etkinliklerinin 21. yüzyıl becerileri gelişimine etkisi
The effect of design-based STEM activities provided with distance education on the development of 21 st century skills
Yazar: SELDA DEMİREZEN
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

Özet:
Bu araştırmanın amacı, 5E öğrenme modelinde çevrimiçi tasarım temelli etkinliklerin entegre edildiği STEM uygulamalarının öğrencilerin 21. yy becerilerine yönelik öz yeterlik algılarına etkisini belirlemek ve uygulanan etkinliklere yönelik öğrenci görüşlerini 21. yy becerileri bağlamında incelemektir. Çalışma 2022-2023 eğitim öğretim yılı bahar döneminde uygulanmıştır. Çalışmada nitel ve nicel yöntemlerin  birlikte kullanıldığı karma yöntem araştırması kullanılmıştır. Çalışma grubunu, seçkisiz örnekleme yöntemiyle belirlenen, yedinci sınıf öğrencilerinden oluşan iki şube oluşturmaktadır. Çalışmaya 18'i deney, 18'i kontrol grubunda olmak üzere toplam 36 öğrenci katılmıştır. Çalışmada veri toplama aracı olarak, 21. yy Becerileri Öz yeterlik Ölçeği, faaliyet değerlendirme formu ve yarı yapılandırılmış günlükler kullanılmıştır. Uygulama öncesi 21. Yüzyıl Becerileri Öz yeterlik  Ölçeği her iki gruba da ön test olarak uygulanmıştır. 7. Sınıf "Kuvvet ve Enerji" ünitesine yönelik, 5E öğrenme modeline uygun olarak çevrimiçi tasarım temelli etkinliklerin entegre edildiği dört adet STEM ders planı hazırlanmıştır.  Hazırlanan ders planları, haftada 4'er saat olmak üzere 24 ders saati(1 ders= 40 dakika) yüz yüze, haftada 2'şer saat olmak üzere 20 ders saati (1 ders=60 dakika) çevrimiçi olmak üzere  deney grubuna uygulanmıştır. Her bir çevrimiçi etkinlik 5 ders saati boyunca uygulanmıştır. Her etkinlikten sonra öğrencilerden faaliyet değerlendirme formunu ve öğrenci günlüklerini doldurmaları beklenmiştir. Ayrıca deneysel uygulamanın 5. ve 10. haftasında deney grubuna 21. yy Becerileri Öz yeterlik Ölçeği ara test ve son test olarak tekrar uygulanmıştır. Kontrol grubunda ise dersler 5E öğrenme modeline göre hazırlanan ders planları doğrultusunda haftada 4'er saat olmak üzere 24 ders saati (1 ders saati 40 dakika) yüz yüze işlenmiştir. 21. Yüzyıl Becerileri Özyeterlilik Ölçeği'nden toplanan nicel veriler, bağımlı örneklemler için tek faktörlü ANOVA (tekrarlı ölçümler), bağımlı örneklemler için t-testi ve bağımsız örneklemler için t-testi kullanılarak analiz edilmiştir. Nitel verilerin analizinde betimsel analiz uygulanmıştır.  Çalışma sonunda elde edilen verilere göre, tasarım temelli etkinliklerin uzaktan eğitim ile bütünleştirildiği STEM derslerinin, öğrencilerin 21. yüzyıl becerilerine yönelik öz yeterlik algıları üzerinde, 5E modeline uygun olarak işlenen derslere göre daha büyük bir etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. 21. yüzyıl becerilerinin alt boyutlarına ilişkin veriler incelendiğinde, tasarım temelli etkinliklerin uzaktan eğitimle bütünleştirildiği STEM derslerinin yaratıcı düşünme, iş birliği ve bilgi-medya- teknoloji okuryazarlığı becerilerine yönelik öz yeterlik algı düzeylerinde daha etkili olduğu ortaya çıkmıştır. Ayrıca bu uygulamanın deney grubunun iletişim, problem çözme ve eleştirel düşünme becerilerine yönelik öz yeterlik algı düzeylerinde de etkili olduğu görülmekle birlikte kontrol grubu ile karşılaştırıldığında benzerlik göstermektedir. STEM derslerinde uzaktan eğitim yoluyla uygulanan tasarım temelli etkinliklerin sayısındaki artışın yaratıcı düşünme ve problem çözme becerileri üzerinde anlamlı bir etkiye sahip olduğu, ancak eleştirel düşünme, iletişim, iş birliği ve bilgi medya teknoloji okuryazarlığı becerileri üzerinde anlamlı bir etkiye sahip olmadığı tespit edilmiştir. Faaliyet değerlendirme formları ve günlüklerden ulaşılan sonuçlar, STEM derslerinin öğrencilerin iş birliği, iletişim, eleştirel düşünme, yaratıcılık, problem çözme, bilgi-medya-teknoloji okuryazarlığı becerilerine katkıda bulunduğunu göstermiştir. Tasarım temelli etkinliklerin uzaktan eğitim ile entegre edildiği STEM derslerinin sayısı ve süresi artırılabilir. Ayrıca hazırlanan planlarda iletişim, problem çözme, eleştirel düşünme becerilerinde öz yeterliliği geliştirecek değişiklikler yapılarak daha uzun süreli, farklı seviyelerde ve konularda daha fazla sayıda öğrenci grupları için uygulanabilir. Tasarım temelli etkinliklerin uzaktan eğitim ile entegre edildiği STEM derslerinin öğrencilerin akademik başarıları ve farklı 21. yüzyıl becerileri üzerindeki etkileri incelenebilir.

Abstract:
The aim of this study is to determine the effect of STEM applications in which online design-based activities are integrated in the 5E learning model on students' self-efficacy perceptions of 21st century skills and to examine student views on the activities applied in the context of 21st century skills The study was implemented in the spring term of the 2022-2023 academic year.   In the study, mixed-method research in which qualitative and quantitative methods were used together. The study group consisted of two groups of seventh grade students who were determined by random sampling method. A total of 36 students, 18 in the experimental group and 18 in the control group, participated in the study.   In the study, 21st century skills self-efficacy scale, activity evaluation form  and semi-structured diaries were used as data collection tools. Before the application, 21st century skills self-efficacy scale was applied to both groups as a pre-test. For the 7th grade "Force and Energy" unit, four STEM lesson plans were prepared in which online design-based activities were integrated in accordance with the 5E learning model.  The prepared lesson plans were applied to the experimental group for 24 lesson hours (1 lesson = 40 minutes) face-to-face for 4 hours each week and 20 lesson hours (1 lesson = 60 minutes) online for 2 hours each week. Each online activity was implemented for 5 lesson hours. After each activity, students were expected to fill in the activity evaluation form and student diaries. In addition, the 21st century skills self-efficacy scale was reapplied to the experimental group as a midterm and posttest in the 5th and 10th weeks of the experimental application. In the control group, the lessons were taught face-to-face for 24 lesson hours (1 lesson hour 40 minutes), 4 hours a week in accordance with the lesson plans prepared according to the 5E learning model. Quantitative data collected from the 21st century skills self-efficacy scale were analysed using one-factor ANOVA (repeated measures) for dependent samples, t-test for dependent samples and t-test for independent samples. Descriptive analysis was applied in the analysis of qualitative data. According to the data obtained at the end of the study, it was determined that STEM lessons in which design-based activities were integrated with distance education had a greater effect on students' self-efficacy perceptions towards 21st century skills than the courses taught in accordance with the 5E model. When the data related to the sub-dimensions of 21st century skills were analysed, it was revealed that STEM lessons in which design-based activities were integrated with distance education were more effective on the self-efficacy perception levels for creative thinking, collaboration and information-media-technology literacy skills. In addition, although it was seen that this application was effective in the self-efficacy perception levels of communication, problem solving and critical thinking skills of the experimental group, it was similar when compared with the control group. It was determined that the increase in the number of design-based activities implemented through distance education in STEM lessons had a significant effect on creative thinking and problem solving skills, but did not have a significant effect on critical thinking, communication, collaboration and information media technology literacy skills. The results obtained from the activity evaluation forms and diaries indicated that STEM lessons contributed to students' cooperation, communication, critical thinking, creativity, problem solving, information-media-technology literacy skills. The number and length of STEM lessons in which design-based activities are integrated with distance education can be increased. In addition, changes can be made in the prepared plans to improve self-efficacy in communication, problem solving, critical thinking skills and can be applied for longer periods and for more student groups at different levels and subjects. The effects of STEM lessons in which design-based activities are integrated with distance education on students' academic achievement and different 21st century skills can be examined.