Fen bilimleri eğitiminde eğitsel oyun destekli STEM etkinliklerinin öğrenci başarısına ve fen bilimleri dersine yönelik tutumlarına etkisi
The effect of educational game supported STEM activities in science education on student achievement and attitudes towards science course
Yazar: KÜBRA ALUÇ
Danışman: PROF. DR. NEJLA YÜRÜK
Gazi Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training

Özet:
Bu çalışmanın amacı eğitsel oyun destekli STEM etkinliklerinin 8.sınıf öğrencilerinin basit makineler ünitesine ilişkin başarılarına ve fen bilimleri dersine karşı tutumlarına etkisini araştırmaktır. Çalışmada ayrıca oyun destekli STEM etkinlikleriyle derslerin yürütüldüğü öğrencilerin öğretim süreci ve eğitsel oyun destekli STEM etkinliklerine ilişkin görüşlerini almak da hedeflenmiştir. Araştırma sürecinde, araştırmanın hedeflerine uygun verileri toplamak için hem nicel hem de nitel araştırma yöntemlerinin birlikte kullanıldığı çoklu yöntem araştırma yöntemi benimsenmiştir. Çoklu yöntem araştırmasında nicel verileri elde etmek için yarı deneysel desen kullanılmıştır. Bunun için ilk etapta kura ile deney ve kontrol grupları belirlenmiştir. Deney grubunda oyun destekli STEM etkinlikleri ile dersler yürütülmüş kontrol grubunda ise geleneksel öğretimle dersler işlenmiştir. Grupların kura ile atanması, etkinlik sürecine başlamadan önce grup farklılıklarını en aza indirmiştir. Nicel verilerin elde edilmesinden sonra çoklu yöntem desenine uygun olarak nitel verilerin elde edilmesi sürecine geçilmiştir. Araştırmanın nitel verilerinde durum çalışması benimsenmiştir ve yarı yapılandırılmış görüşme tekniği ile veriler toplanmıştır. Nicel veriler için, tüm öğrenciler araştırmaya katılmıştır. Nitel veriler ise öğrencilerin tamamından yazılı olarak görüşler alınarak elde edilmiştir. Öğrenci görüşleri, maksimum çeşitliliği sağlayacak şekilde 6 öğrenci ile yapılmıştır. Seçilen 6 öğrenci ile yarı yapılandırılmış görüşmeler yapılarak öğrenci görüşleri incelenmiştir. Araştırmanın çalışma grubu, Konya ili, Kulu ilçesinde bulunan iki ortaokulun 4 şubesinde eğitim gören 8. sınıf öğrencilerinden oluşmaktadır. Şubelerden 2'si deney grubu 2'si kura ile deney ve kontrol grubu olarak belirlenmiştir. Etkinlik esnasında araştırmacı tarafından tasarlanan çiftlik oyunu oynanmıştır. 8. sınıf basit makineler ünitesinde bulunan kaldıraç, makara, eğik düzlem, dişli çark gibi konuların günlük hayatta bulunan örnekleri STEM etkinliği olarak yapılması istenmiştir. Tasarımın oyun adımlarında konu ile ilgili sorular sorulmakta ve doğru cevabı veren gruba fen parası verilmektedir. Verilen fen parası ile oyuncular malzeme almaktadır. Aldıkları malzeme ile bölüm sonlarında STEM etkinliklerini yapmaktadırlar. Oyun sonunda STEM ürünlerinden en çok puan alan kazanacaktır. Puanların eşit olması halinde en çok parayı kazanmış olan grup oyunu kazanmıştır. Araştırma verilerini toplamak için Özkan ve Eryılmaz-Muştu (2018) tarafından geliştirilen "Basit Makineler Ünitesi Başarı Testi", Keçeci ve Zengin (2015) tarafından geliştirilen "Fen ve Teknoloji Tutum Ölçeği" ve araştırmacı tarafından geliştirilen "Yarı Yapılandırılmış Bireysel Görüşme Formu" kullanılmıştır. Basit Makineler Ünitesi Başarı Testi ve Fen Bilimleri Dersi Tutum Ölçeği öğretim uygulamaları yapılmadan 1 hafta önce öntest ve uygulamadan 1 hafta sonra sontest olarak uygulanmıştır. Araştırmada, eğitsel oyun destekli STEM etkinliklerle derslerin yürütüldüğü öğrenciler ile geleneksel öğretim ile derslerin yürütüldüğü öğrencilerin başarılarını ve tutumlarını karşılaştırmak amacıyla öğrencilerin öntestleri kovaryant olarak kullanılarak ANCOVA ile analiz edilmiştir. Bunun yanında öğrencilerin öğretim sürecinde başarılarındaki gelişimi incelemek amacıyla deney ve kontrol grubu için öntest ve sontestlerden elde edilen puanlar bağımlı gruplar t-testi ile analiz edilmiştir. Yarı-yapılandırılmış görüşmelerden elde edilen veriler ise betimsel analiz ile analiz edilmiştir.  Araştırma sonuçlarına göre, öğrencilerin öntest puanları istatistiksel olarak kontrol altına alındığında oyun destekli STEM etkinlikleriyle derslerin yürütüldüğü öğrencilerin basit makineler ünitesindeki başarılarının ve fen bilimleri dersine karşı tutumlarının geleneksel öğretimle derslerin yürütüldüğü öğrencilerin başarılarından ve tutumlarından anlamlı düzeyde yüksektir. Ayrıca oyun destekli STEM etkinlikleriyle derslerin işlenildiği öğrencilerin sontest puanları öntest puanlarından anlamlı düzeyde yüksek bulunurken; geleneksel öğretimle derslerin işlenildiği öğrencilerin öntest ve sontest puanları arasında anlamlı düzeyde bir fark bulunmamıştır.  8. sınıf fen bilimleri dersinde "Basit Makineler" ünitesi için eğitsel oyun destekli STEM etkinliklerinin mevcut programa uygun etkinliklere göre daha etkili olduğunu ve öğrencilerin başarılarını ve tutumlarını artırdığını göstermektedir. Öğrencilerin eğitsel oyun destekli STEM etkinlikleri hakkında olumlu görüş bildirdiği araştırma sonucunda ortaya çıkmıştır.

Abstract:
The aim of this study is to investigate the effect of STEM activities supported by educational games on 8th grade students' achievement in the unit of simple machines and their attitudes towards science course. The study also aimed to obtain the opinions of the students, in which the lessons were carried out with game- supported STEM activities, about the teaching process and educational game-supported STEM activities. In the research process, a multi-method research method was adopted in which both quantitative and qualitative research methods were used together to collect data appropriate to the objectives of the research. In the multi-method research, a quasi-experimental design was used to obtain quantitative data. For this, experimental and control groups were determined by lot in the first stage. In the experimental group, lessons were carried out with game-supported STEM activities, and in the control group, lessons were taught with traditional teaching. Assigning the groups by lot minimised group differences before starting the activity process. After the quantitative data were obtained, the process of obtaining qualitative data was started in accordance with the multi-method design. In the qualitative data of the research, a case study was adopted and data were collected through semi-structured interview technique. For quantitative data, all students participated in the study. Qualitative data were obtained by obtaining written opinions from all students. Student interviews were conducted with 6 students to ensure maximum diversity. Semi-structured interviews were conducted with 6 selected students and student opinions were analysed. The study group of the research consists of 8th grade students studying in 4 branches of two secondary schools in Kulu district of Konya province. Two of the branches were determined as experimental group and two of them were determined as experimental and control groups by lot. During the activity, the farm game designed by the researcher was played. In the 8th grade simple machines unit, examples of the subjects such as lever, pulley, inclined plane, gear wheel in daily life were asked to be made as a STEM activity. In the game steps of the design, questions about the subject are asked and the group that gives the correct answer is given science money. Players buy materials with the science money given. They do STEM activities at the end of the section with the materials they buy. At the end of the game, the one who gets the most points from STEM products will win. If the scores were equal, the group that earned the most money won the game. "Simple Machines Unit Achievement Test" developed by Özkan and Eryılmaz-Muştu (2018), "Science and Technology Attitude Scale" developed by Keçeci and Zengin (2015), and "Semi-structured Individual Interview Form" developed by the researcher were used to collect the research data. Simple Machines Unit Achievement Test and Science and Technology Attitude Scale were administered as pre-test one week before and post-test one week after the teaching practices. In the study, in order to compare the achievements and attitudes of the students in which the lessons were carried out with educational game supported STEM activities and the students in which the lessons were carried out with traditional teaching, the pre-tests of the students were used as covariates and analysed with ANCOVA. In addition, the scores obtained from the pre- test and post-test for the experimental and control groups were analysed with dependent groups t-test in order to examine the development in students' achievement during the teaching process. The data obtained from semi-structured interviews were analysed by descriptive analysis. According to the results of the study, when the pre-test scores of the students were statistically controlled, the achievement and attitudes of the students who were taught with game-supported STEM activities in the simple machines unit and their attitudes towards the science course were significantly higher than the achievement and attitudes of the students who were taught with traditional teaching. In addition, while the post-test scores of the students who were taught with game-supported STEM activities were significantly higher than the pre-test scores, there was no significant difference between the pre-test and post-test scores of the students who were taught with traditional teaching. For the 8th grade science course "Simple Machines" unit, it shows that STEM activities supported by educational games are more effective than the activities in accordance with the current programme and increase students' achievement and attitudes. As a result of the research, it was revealed that students reported positive opinions about educational game-supported STEM activities.