STEM yaklaşımına dayalı matematiksel modelleme etkinliklerinin ortaokul öğrencilerinin matematiksel modelleme becerilerine ve matematik okuryazarlığına etkisi
The effect of STEM approach-based mathematical modeling activities on mathematical modeling skills and math literacy of secondary school students
Yazar: YAPRAK ARMUTCU
Danışman: DOÇ. DR. AYTEN PINAR BAL
Çukurova Üniversitesi / Sosyal Bilimler Enstitüsü / Matematik Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: FeTeMM = STEM ; Matematik dersi = Mathematics lesson ; Matematik eğitimi = Mathematics education ; Matematik okuryazarlığı = Mathematical literacy ; Matematik öğretimi = Mathematics teaching ; Matematiksel modelleme = Mathematical modelling ; Ortaokul öğrencileri = Secondary school students ; Ortaokullar = Secondary schools ; Ölçekler = Scales

Özet:
21. yüzyıl becerilerini geliştiren STEM eğitimi yaklaşımının amacı yeni çağın ihtiyaçlarını karşılayabilen, araştıran, düşünen, sorgulayan, farklı disiplinlerinden edindiği bilgileri uygulamaya, yeni buluşlara ve ürüne dönüştürmesini hedefleyen bireyler yetiştirmektir. STEM eğitimi, tüm bu disiplinlerden edinilen bilgileri bütünün tamamlayıcıları olarak görmesini hedeflemektedir. Ayrıca uluslararası sınavlarda öğrenci başarısını artırmak için de önemli bir eğitim yaklaşımıdır. Matematiksel modelleme de matematik okuryazarlığı kavramının önemli bir parçası olduğu kabul edilmektedir. Dolayısıyla matematik okuryazarlığı da 21. Yüzyıl becerileri arasında yer aldığı göz önünde bulundurulursa, STEM etkinliklerinin ve matematiksel modelleme problemlerinin kazandırdığı yeterlikler aynı zamanda matematik okuryazarlığı başarısı yüksek olan öğrencilerden beklenen yeterliklerdir. Bu sebeple STEM bağlamında matematiksel modelleme yeterliklerin geliştirilmesi matematik okuryazarlığını da geliştirmektedir. Bu çalışmanın amacı STEM yaklaşımına dayalı matematiksel modelleme etkinliklerinin ortaokul öğrencilerinin STEM bağlamında matematiksel modelleme becerilerine ve matematik okuryazarlığına etkisi ile stem eğitimine yönelik ilgilerini ve STEM bağlamında matematiksel modelleme problemlerine yönelik görüşlerinin incelenmektir. 
           Araştırmada karma araştırma yöntemi kullanılmıştır. STEM yaklaşımına dayalı matematiksel modelleme etkinlikleri ile yarı deneysel süreç gerçekleştirilerek ve süreç içerisinde öğrencilerin görüşleri alınarak elde edilen nitel bulgular, nicel bulguları desteklemektedir. Araştırmanın çalışma grubunu, 2020/2021 eğitim öğretim yılında Hatay ilinin İskenderun ilçesine bağlı devlet okulunda öğrenim gören 66 sekizinci sınıf öğrencileri oluşturmaktadır. Araştırmanın örneklem grubu ölçüt örnekleme yöntemi ile belirlenmiştir. Araştırmada nicel veri olarak; STEM İlgi Ölçeği, Matematik okuryazarlığı öz-yeterlik ölçeği, 'Matematik Okuryazarlık Başarı Testi', STEM Bağlamında Matematiksel Modelleme Etkinlikleri, öğretim uygulama sürecinde kullanılmak üzere 'STEM Eğitimi yaklaşımına dayalı Matematiksel Modelleme Etkinliği', öğrencilerin matematiksel modelleme etkinliklerinin yeterliği düzeylerini belirlemek amacıyla 'Değerlendirme Rubriği' kullanılmıştır. Nitel veri olarak 'Yarı Yapılandırılmış Görüşme Formu' kullanılmıştır. Araştırmadan elde edilen bulgulara göre uygulama eğitiminden sonra matematik okuryazarlığı öz-yeterlik ölçeği puanları, matematik okuryazarlık başarı düzeyleri, STEM bağlamında matematiksel modelleme becerilerinin olumlu geliştiği fakat STEM ilgi ölçeği puanları arasında bir farklılık olmadığı görülmüştür. STEM bağlamında matematiksel modelleme becerileri ile matematik okuryazarlık başarı düzeyleri arasında pozitif yönde yüksek ilişki tespit edilmiştir. Öğrenci görüşleri incelendiğinde genel olarak problemlerin anlaşılması zor olduğu, birden fazla disiplin alanına hâkim olunması gerektiği, eğlenceli, faydalı, farklı bakış açıları kazandırdığı, mühendislik ve teknoloji alanına olan ilgilerinin arttığını belirtmişlerdir.

Anahtar kelimeler: STEM eğitimi, matematiksel modelleme, matematik okuryazarlığı, STEM bağlamında matematiksel modelleme, sekizinci sınıf öğrencileri, STEM ilgi ölçeği, STEM yaklaşımına dayalı matematiksel modelleme etkinlikleri

Abstract:
The aim of the STEM education approach, which develops 21st century skills, is to raise individuals who can meet the needs of the new age, who research, think, question, and aim to transform the knowledge they have gained from different disciplines into practice, new inventions and products. STEM education aims to see the knowledge gained from all these disciplines as complementary to the whole. It is also an important educational approach to increase student success in international exams. Mathematical modeling is also considered to be an important part of the concept of mathematical literacy. Therefore, considering that mathematical literacy is among the skills of the 21st century, the competencies gained by STEM activities and mathematical modeling problems are also the competencies expected from students with high mathematical literacy success. For this reason, the development of mathematical modeling competencies in the context of STEM also improves mathematical literacy. The aim of this study is to examine the effects of mathematical modeling activities based on STEM approach on mathematical modeling skills and mathematical literacy of secondary school students in the context of STEM, their interest in stem education and their views on mathematical modeling problems in the context of STEM.
         Mixed research method was used in the study. The qualitative findings obtained by performing the quasi-experimental process with mathematical modeling activities based on the STEM approach and taking the opinions of the students in the process support the quantitative findings. The study group of the research consists of 66 eighth grade students studying at a public school in the Iskenderun district of Hatay province in the 2020/2021 academic year. The sample group of the study was determined by the criterion sampling method. As quantitative data in the research; STEM Interest Scale, Mathematics literacy self-efficacy scale, 'Mathematics Literacy Achievement Test', Mathematical Modeling Activities in the Context of STEM, 'Mathematical Modeling Activity based on STEM Education approach' to be used in the teaching practice process, 'Evaluation Rubric' to determine the proficiency levels of students' mathematical modeling activities ' used. "Semi-structured Interview Form" was used as qualitative data. According to the findings obtained from the study, it was seen that after the practical training, the scores of the mathematical literacy self-efficacy scale, the levels of mathematical literacy achievement, and the mathematical modeling skills in the STEM context improved positively, but there was no difference between the STEM interest scale scores. In the context of STEM, a high positive correlation was found between mathematical modeling skills and mathematical literacy achievement levels. When the students' opinions were examined, they stated that the problems were difficult to understand in general, that more than one discipline area should be mastered, that it was fun, useful and gave different perspectives, and that their interest in engineering and technology increased.

Keywords: STEM Education, Mathematical Modeling, Mathematical Literacy, Mathematical Modeling in the Context of STEM, Eighth Grade Students, STEM Interest Scale, Mathematical Modeling Activities Based on STEM Approach