STEM ve tersine mühendislik uygulamalarının akademik başarı, yenilikçi düşünme eğilimi ve mühendislik kariyer ilgisine etkisi
The effect of STEM and reverse engineering implementations on academic success, innovative thinking tendency and engineering career interest
Yazar: HANDENUR CANER BALICA
Danışman: DOÇ. DR. YASEMİN HACIOĞLU
Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fen Bilgisi Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: STEM eğitim yöntemi = STEM training method

Özet:
STEM eğitimi fen ve/veya matematik eğitimine mühendislik ve/veya teknolojinin entegre edildiği, öğrenenlerin bilgi ve beceri gelişiminde etkili öğrenme yaklaşımlarından biridir. Fen eğitimine mühendislik entegrasyonuna dayanan STEM eğitimi uygulamalarında sıklıkla mühendislik tasarım sürecinin ileri işletildiği dikkat çekse de tersine işletildiği uygulamalar da yapılmakta ve etkili olmaktadır. Bu araştırmada beşinci sınıf fen bilimleri dersi "Elektrik Devre Elemanları" ünitesi kazanımlarına yönelik tersine mühendislik uygulamalarının öğrencilerin akademik başarılarına, yenilikçi düşünme eğilimlerine ve mühendislik kariyer ilgilerine etkisinin incelenmesi amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda 2021-2022 eğitim öğretim yılının ikinci döneminde Giresun ilinde bulunan bir devlet orta okulunun beşinci sınıfında öğrenim gören 21 öğrenci ile 16 fen bilimleri ders saati süresince araştırma sorgulama sürecine entegre tersine mühendislik uygulamaları yürütülmüştür. Karma yöntemle yürütülen araştırmanın nicel verileri "Elektrik Devre Elemanları Akademik Başarı Testi", "Yenilikçi (İnovatif) Düşünme Eğilimi Ölçeği'', ''STEM Kariyer İlgi Ölçeği' ile toplanırken, nicel verileri desteklemek için eşzamanlı olarak toplanan nitel verileri "Elektrik Devre Elemanları Akademik Başarı Testi- Açık Uçlu Soruları" "Yenilikçi Düşünme Eğilimine Yönelik Soru Formu'' ve "Mühendislik Kariyerine Yönelik Soru Formu''ile uygulama öncesi ve sonrası toplanmıştır. Nicel veriler SPSS21 programı kullanılarak Wilcoxon İşaretli Sıralar Testi ile analiz edilmiştir. Akademik Başarı Testi'ndeki açık uçlu sorular ile nitel veriler toplanmıştır, ancak nicel olarak değerlendirilmiştir. Yenilikçi Düşünme Eğilimine Yönelik Soru Formu ile toplanan nitel veriler betimsel olarak analiz edilirken, Mühendislik Kariyerine Yönelik Soru Formu ile toplanan veriler ise içerik analizi ile çözümlenmiştir. Araştırma sonucunda tersine mühendislik uygulamalarının akademik başarı ve yenilikçi düşünme eğilimine olumlu etkisi olduğu, mühendislik kariyer ilgisine etkisi anlamlı olmasa da kariyer farkındalığı açısından olumlu etkisi olduğu sonucuna varılmıştır. Ulaşılan sonuçlardan yola çıkılarak tersine mühendislik uygulamalarının fen eğitimine entegrasyonunun yaygınlaştırılması önerilmektedir.

Abstract:
STEM education is one of the effective learning approaches in the development of knowledge and skills of learners, where engineering and/or technology are integrated into science and/or mathematics education. Although it is noteworthy that the engineering design process is often operated forward in STEM education applications based on the integration of engineering into science education, applications where it is operated in reverse are also carried out and are effective. This study aims to investigate the effects of reverse engineering implementations on the achievements of the fifth-grade science course "Electrical Circuit Elements" unit on students' academic success, innovative thinking tendencies, and engineering career interests. For this purpose, reverse engineering implementations integrated into the inquiry process were carried out with 21 students studying in the fifth grade of a state secondary school in Giresun province during the second semester of the 2021-2022 academic year during 16 science lesson hours. The quantitative data of the research conducted with mixed method were collected with the "Electrical Circuit Elements Academic Achievement Test", "Innovative Thinking Tendency Scale", and "STEM Career Interest Scale", while the qualitative data collected simultaneously to support the quantitative data were collected with the "Electrical Circuit Elements Academic Achievement Test- Open-Ended Questions", "Innovative Thinking Tendency Question Form" and "Engineering Career Question Form" before and after the application. Quantitative data were analyzed with the Wilcoxon Signed Ranks Test using the SPSS21 program. Qualitative data were collected with the open-ended questions in the Academic Achievement Test but were evaluated quantitatively. While the qualitative data collected with the Innovative Thinking Tendency Question Form were analyzed descriptively, the data collected with the Engineering Career Question Form were analyzed with content analysis. As a result of the research, it was concluded that reverse engineering implementations have a positive effect on academic success and innovative thinking tendency, and although the effect on engineering career interest is not significant, it has a positive effect in terms of career awareness. Based on the results obtained, it is recommended that the integration of reverse engineering implementations into science education be widespread.