Ortaokul öğrencilerinin mühendislik becerilerinin ve girişimcilik yetkinliklerinin geliştirilmesine yönelik mühendislik tasarım temelli fen müfredatının tasarımı, geliştirilmesi ve uygulanması
Design, development, and implementation of engineering design-based science curriculum for enhancing middle school students' engineering skills and entrepreneurial competencies
Yazar: UĞUR SARIÇAM
Danışman: PROF. DR. MEHTAP YILDIRIM
Marmara Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Ders programları = Curriculum ; FeTeMM = STEM ; Fen bilgisi dersi = Science lesson ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Girişimcilik eğitimi = Entrepreneurship education ; Mühendislik eğitimi = Engineering education ; Mühendislik tasarımı = Engineering design ; Ortaokul öğrencileri = Secondary school students ; Program tasarısı = Curriculum design ; Yetkinlik = Competence

Özet:
Bu çalışmanın amacı yedinci sınıf öğrencilerine yönelik fen, mühendislik ve girişimcilik uygulamalarını içeren bir müfredat tasarlamak, geliştirmek ve uygulamakla birlikte uygulanan bu müfredatın öğrencilerin mühendislik becerileri ve girişimcilik yetkinlikleri üzerindeki gelişiminin incelenmesidir.
Araştırma sürecinde çalışmanın amacı ve doğası göz önünde bulundurularak, nitel bir yaklaşımla Tasarım Temelli Araştırma yöntemi kullanılmıştır. Çalışmanın ön araştırma aşamasında ihtiyaçları belirlemek ve sorunları ayrıntılı olarak tanımlayabilmek adına belirlenen uzman öğretmenlerle yarı yapılandırılmış görüşmeler yapılmıştır. Uzman öğretmenlerden alınan görüşlere ve literatüre dayanarak fen, mühendislik ve girişimcilik disiplinleri bütünleştirilerek, öğrencilerin mühendislik becerilerini ve girişimcilik yetkinliğini artırmaya yönelik tasarlanan mühendislik ve tasarım müfredatı, fen bilimleri dersi merkezinde şekillendirilmiştir.
Araştırmanın çalışma grubunu 2021-2022 eğitim-öğretim yılında yedinci sınıfta öğrenim görmekte olan 13 öğrenci (4 erkek, 9 kız) ile gönüllülük esasına göre amaçlı örnekleme yöntemlerinden ölçüt örnekleme yöntemiyle seçilen öğrenciler oluşturmaktadır.
Müfredat tasarımı, geliştirmesi ve uygulama sürecinin her aşamasında konu uzmanları ile görüşülüp, veriler ve süreç hakkında fikir alışverişinde bulunularak tasarlanan müfredat sürekli iterasyonlarla geliştirilmeye çalışılmıştır. Alınan uzman görüşleri ve alanyazındaki çalışmalar ışığında tasarlanan fen, mühendislik ve girişimcilik eğitimine yönelik müfredatın bileşenleri şunlardır: Dört farklı öğrenci etkinlik kitapçığı (öğrenme aktiviteleri, içerik, malzemeler ve kaynaklar), öğretmen kılavuzu (öğretmenin rolü, kazanımlar ve hedefler), öğretmen sunumu (içerik) ve asenkron videoları içermektedir (öğrenme aktiviteleri, içerik ve kaynaklar). 
Geliştirilen müfredat 35 hafta süresince haftada iki saat şeklinde uygulanmış ve toplam 70 ders saati süren araştırmada gözlem, görüşme ve doküman analizi yöntemleri birlikte kullanılmıştır. Araştırmanın uygulama bölümünde, araştırmacı tarafından geliştirilen, "Mühendislik ve Tasarım Rubriği" ve "Girişimcilik Rubriği" kullanılarak öğrencilerin süreç içerisindeki gelişimleri gözlenerek rubrik yardımıyla değerlendirilmiştir. Araştırmanın sonunda ise öğrencilerle odak grup görüşmesi yapılarak, gerçekleştirilen uygulamaların sonunda öğrencilerin mühendislik becerileri ve girişimcilik yetkinliği üzerindeki gelişimi incelenmiştir.
Yapılan analizler sonucunda, ortaokul yedinci sınıf öğrencilerinin mühendislik becerilerinin ve girişimcilik yetkinliklerinin geliştirilmesine yönelik mühendislik tasarım temelli fen müfredatının, öğrencilerin mühendislik becerilerinin gelişmesine olumlu yönde etkisi olduğu ve girişimcilik yetkinlik (bilgi, beceri ve tutum) boyutlarından fırsatları belirlemek, yaratıcılık, vizyon, fikirlere değer verme, etik ve sürdürülebilir düşünce, öz farkındalık ve öz yeterlilik, motivasyon ve azim, kaynakları harekete geçirme, finansal ve ekonomik okuryazarlık, başkalarını harekete geçirme, inisiyatif alma, planlama ve yönetim, belirsizlik ve risk ile başa çıkma, takım çalışması, tecrübe ile öğrenme boyutlarının gelişmesine olumlu yönde etkilediği sonucuna varılmıştır.
Araştırmadan elde edilen sonuçlar doğrultusunda bu alanda araştırma yapacak olan araştırmacılara ve uygulayıcılara önerilerde bulunulmuştur.

Abstract:
The aim of this study is to design, develop, and implement a curriculum that includes science, engineering, and entrepreneurship applications for seventh-grade students, as well as to examine the impact of this implemented curriculum on students' engineering skills and entrepreneurial competencies.
Considering the purpose and nature of the study, a qualitative approach was employed using Design-Based Research methodology. Semi-structured interviews were conducted with expert teachers identified in the preliminary research phase to determine the needs and define the problems in detail. By integrating the disciplines of science, engineering, and entrepreneurship based on the expert teachers' opinions and the literature, an engineering and design curriculum designed to enhance students' engineering skills and entrepreneurial competencies was shaped around the science course.
The study group of the research consists of 13 students (4 males, 9 females) studying in the seventh grade during the 2021-2022 academic year, who were selected through purposive sampling methods using criterion sampling.
Throughout the curriculum design, development, and implementation process, consultations were held with subject matter experts, and the curriculum was continuously refined through iterations based on data and feedback. The components of the curriculum designed for science, engineering, and entrepreneurship education, informed by expert opinions and existing literature, include four different student activity booklets (learning activities, content, materials, and resources), a teacher's guide (teacher's role, learning outcomes, and objectives), teacher presentations (content), and asynchronous videos (learning activities, content, and resources).
The developed curriculum was implemented for a total of 70 class hours, two hours per week, over a period of 35 weeks. During the research, observation, interviews, and document analysis methods were employed. In the implementation phase of the study, the researcher used the "Engineering and Design Rubric" and "Entrepreneurship Rubric" to observe and assess students' progress throughout the process. At the end of the study, a focus group discussion was conducted with the students to examine their development in terms of engineering skills and entrepreneurial competencies following the implemented activities.
As a result of the analyses, it was found that the engineering design-based science curriculum aimed at improving the engineering skills and entrepreneurial competencies of seventh-grade middle school students had a positive effect. The curriculum helped students in developing engineering skills, as well as in areas such as spotting opportunities, creativity, vision, valuing ideas, ethical and sustainable thinking, self-awareness and self-efficacy, motivation and perseverance, mobilizing resources, financial and economic literacy, influencing others, taking initiative, planning and management, coping with uncertainty, ambiguity and risk, teamwork, and learning through experience.
Based on the results obtained from the research, recommendations have been provided for researchers and practitioners who will conduct research in this field.