Tersine mühendislik uygulamalarının 8. sınıf öğrencilerinde akademik başarılarına, problem çözme becerilerine, STEM tutum ve algılarına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of reverse engineering applications on academic achievement, problem solving skills, STEM attitudes and perceptions in 8th grade students
Yazar: MERVE TAŞÇI
Danışman: PROF. DR. FATMA ŞAHİN
Marmara Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Akademik başarı = Academic achievement ; Fen bilgisi = Science ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Ortaokul öğrencileri = Secondary school students ; Problem çözme = Problem solving ; Problem çözme becerisi = Problem solving ability ; STEM eğitim yöntemi = STEM training method ; Tersine mühendislik = Reverse engineering

Özet:
Bu çalışmada tersine mühendislik uygulamalarının 8. sınıf öğrencilerinde akademik başarılarına, problem çözme becerileri, STEM tutum ve algılarına etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır.
Araştırmanın çalışma grubunu 28'i deney, 28'i kontrol grubu olmak üzere toplam 56 öğrenci oluşturmaktadır. Kontrol grubunda dersler programın önerdiği yapılandırmacı yaklaşım yöntem ve teknikleriyle işlenirken, deney grubunda programın önerdiği yöntem ve tekniklerin yanında tersine mühendislik uygulamaları da eklenerek işlenmiştir. Dersler 10 hafta süresince araştırmacı tarafından yürütülmüştür.
Araştırmanın verileri nitel ve nicel yöntemlerle elde edilmiştir. Nicel veriler Serin, Serin ve Saygılı (2010) tarafından geliştirilen Çocuklar İçin Problem Çözme Envanteri ve Gülhan (2016) tarafından geliştirilen STEM Tutum ve Algı Testi ve araştırmacı Taşçı tarafından hazırlanan toplam 60 soruluk Fen Bilimleri Akademik Başarı Testi ile toplanmıştır. Nitel veriler ise araştırmacı tarafından hazırlanan Bir Mühendisin Araştırma Defteri, Mühendislik Alanı Bilgi Formu ve Mühendislik Tasarımı Değerlendirme Rubriği ile toplanmıştır. Tersine mühendislik uygulamalarının etkililiğini karşılaştırmak amacıyla deney ve kontrol grubu öğrencilerine ilgili testler ön ve son test olarak uygulanmış olup gruplar arası puanlar karşılaştırılmıştır.
Araştırmanın nicel verilerinin çözümlenmesi ile elde edilen bulgular doğrultusunda tersine mühendislik uygulamaları destekli eğitimin 8. sınıf öğrencilerinde akademik başarılarına, problem çözme becerileri, STEM tutum ve algılarını geliştirmede yapılandırıcı öğretimden daha etkili olduğu sonucuna ulaşılmıştır.
Araştırmanın nitel verilerinin çözümlenmesinde mühendislik alanı bilgi formundan elde edilen bulgular doğrultusunda uygulamalar öncesinde kariyer planlamaları açısından mühendisliği düşünmeyen bazı öğrencilerin uygulamalar sonrasında mühendisliği düşündükleri tespit edilmiştir. Öğrencilerin çizmiş oldukları kahve makine prototipleri incelendiğinde ön çizimlerinde bütüncül düşünme yaklaşımı görülürken son çizimleri analitik düşünme yaklaşımının ön planda olduğu analiz edilmiştir.

Abstract:
The purpose of this study is to investigate the effect of reverse engineering applications on 8th Grade students' academic achievement, problem solving skills, STEM attitudes and perceptions.
The study group consists of 56 students, 28 of them are the experimental in the control group and 28 of them are the control group. In the control group, while the lessons are taught by the methods and techniques of constructivist approach proposed by the program, in the experimental group, besides the methods and techniques proposed by the program, reverse engineering applications are added. Lessons are conducted by the researcher for 10 weeks.
The data were obtained from the qualitative and quantitative methods. The quantitative data were collected by the Problem Solving Inventory for Children, which was developed by Serin, Serin and Saygılı (2010) and the Stem Attitude and Perception Test developed by the Gülhan (2016) and Science Academic Achievement Test with a total of 60 questions prepared by Taşçı. Qualitative data were collected by the an Engineer's Reserarch Book, Engineering Area Information Forn and Engineering Design Assesment Rubric.In order to compare the effectiveness of reverse engineering applications, the relevant tests applied to the control and experimental group students as a pre and post test and the scores were compared between groups.
In line with the findings obtained by analyzing the quantitative data of the study, it was concluded that reverse engineering applications supported education was more effective than constructivist teaching in improving 8th grade students academic achievement, problem solving skills, STEM attitudes and perceptions.
In the analysis of the qualitative data of the research, it was determined that some students who did not think about engineering in terms of career planning prior to the applications were thinking about engineering after the applications. When the coffee machine prototypes drawn by the students were examined, it was analyzed that the holistic thinking approach was seen in the preliminary drawings while the analytical thinking approach was in the forefront.