Özgün tasarlanan eğitsel robotiklerin kuvvet ve enerji ünitesinde başarı ve bilimsel yaratıcılığa etkisi
The effect of specially designed educational robotics on force and energy unit success and scientific creativity
Yazar: GÜNBEY EROĞLU
Danışman: PROF. DR. ERGİN HAMZAOĞLU
Gazi Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Akademik başarı = Academic achievement ; Bilimsel yaratıcılık = Scientific creativity ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Ortaokul öğrencileri = Secondary school students ; Ortaokullar = Secondary schools ; Robotik = Robotics ; Robotik kodlama = Robotic coding ; Yaratıcılık = Creativity ; Ölçekler = Scales

Özet:
Bu araştırmanın amacı özgün tasarlanan eğitsel robotiklerin ortaokul 7. sınıfta öğrenim gören öğrencilerde kuvvet ve enerji ünitesinde başarı ve bilimsel yaratıcılığa etkisini incelemektir. Araştırma ön test son test kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılarak yürütülmüştür. Araştırmada Fen Bilimleri dersi 7. sınıf öğretim programında yer alan kuvvet ve enerji ünitesi ile ilgili araştırmacı tarafından özgün olarak eğitsel robotikler tasarlanmıştır. Tasarlanan eğitsel robotiklerle düzenlenen etkinliklerin öğrencilerin kuvvet ve enerji ünitesinde başarı ve bilimsel yaratıcılıklarına etkisi incelenmiştir. Öğrencilerin hazırbulunuşluklarını belirlemek için araştırmacı tarafından Fen Önbilgi Testi (FÖT) ve başarılarını belirlemek için Kuvvet ve Enerji Başarı Testi (KEBT) geliştirilmiştir. Geliştirilen veri toplama araçlarının pilot çalışması Ankara ili Çubuk ilçesinde yer alan ortaokullarda öğrenim gören 163 7. sınıf ve 223 8. olmak üzere toplam 386 öğrenciyle yapılmıştır. Öğrencilerin bilimsel yaratıcılıklarını belirlemek için Bilimsel Yaratıcılık Ölçeği (BYÖ) kullanılmıştır. Asıl uygulama ise Çubuk ilçesinde yer alan başka bir ortaokulda 7. sınıfta öğrenim gören 45 öğrenci ile yürütülmüştür. Deney ve kontrol grubunda yer alan öğrencilere uygulama öncesinde bir kez FÖT, uygulama öncesinde ve sonrasında KEBT ve BYÖ ön test ve son test olarak uygulanmıştır. Son testlerin uygulanmasından 5 hafta sonra KEBT kalıcılık testi olarak tekrar uygulanmıştır. Araştırmanın uygulama sürecinde ünite konuları deney grubunda araştırmacının tasarladığı eğitsel robotik etkinlikleri ile kontrol gurubunda ise 2018 Fen Bilimleri Öğretim Programında yer alan yöntem ve tekniklerle işlenmiştir. Uygulamalar beş hafta 20 ders saati boyunca yapılmıştır. Araştırmadan elde edilen veriler; ilişkili örneklemler için t-testi, ilişkisiz örneklemler için t-testi, karışık ölçümler için iki faktörlü ANOVA kullanılarak analiz edilmiştir. Araştırma bulgularına göre öğrencilerin hazırbulunuşluk, kuvvet ve enerji ünitesi başarıları ve bilimsel yaratıcılıklarının uygulamalar öncesinde yapılan ön test puan ortalamalarında gruplar arasında anlamlı farklılık olmadığı görülmüştür. Deneysel işlem sonrasında öğrencilerin başarı ve bilimsel yaratıcılık puan ortalamaları arasında deney grubu lehinde anlamlı fark ortaya çıkmıştır. Araştırmadan 5 hafta sonra uygulanan kalıcılık testi puan ortalamaları arasında deney grubu lehinde anlamlı fark ortaya çıkmıştır. Araştırma sonuçları tartışılmış, araştırmacılara ve eğitimcilere yönelik önerilerde bulunulmuştur.

Abstract:
The purpose of this research is to examine the effect of specially designed educational robotics on force and energy unit success and scientific creativity of elementary school 7th grade students. The research was carried out using a quasi-experimental design with pre-test post-test control group. In the research, educational robotics were designed by the researcher using robotic coding for the force and energy unit in the 7th grade science curriculum. The effects of the activities organized with the designed educational robotics on the students' science achievement and scientific creativity were examined. The Science Preliminary Test (SPT) was developed by the researcher to determine the readiness of the students, and the Strength and Energy Achievement Test (SEAT) was developed to determine the science achievement. The pilot study of the developed data collection tools was applied to 163 7th grade and 223 8th grade students in Çubuk district of Ankara province. The Scientific Creativity Scale (SCA) was used to determine the scientific creativity of the students. The main study was conducted with 45 7th grade students. SEAT and SCA were applied once as a pre-test and post-test to the students in both the experimental and control groups before the SPT application. Five weeks after the post-tests were applied, SEAT was re-applied as a retention test. In the implementation process of the research, the unit topics were covered with educational robotics activities prepared by the researcher in the experimental group, and with the methods and techniques included in the 2018 Science Education Program in the control group. Applications were conducted over 20 hours of lessons for five weeks. The data obtained from the research were analyzed using paired samples t- test, samples, independent samples t- test, and two-factor ANOVA for mixed measures. According to the research findings, it was seen that there was no significant difference between the groups in the pre-test mean scores of students' readiness, science achievement and scientific creativity before the applications. After the experimental procedure, there was a significant difference between the students' science achievement and scientific creativity score means in favor of the experimental group. There was a significant difference the retention test in favor of the experimental group that was applied 5 weeks later from post-tests. The results of the research were discussed, and suggestions were made for researchers and educators.