3D yazıcı ve robotik kodlama uygulamalarının öğretmen adaylarının 21. yüzyıl öğrenen becerileri, STEM farkındalık ve STEM öğretmen öz yeterliğine etkisi
The effects of 3D printer and robotic coding applications on 21st century learning skills, STEM awareness and STEM teacher self-efficiency of preservice teachers
Yazar: HASAN GÜLERYÜZ
Danışman: PROF. DR. REFİK DİLBER
Atatürk Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: 21. yüzyıl = 21. century ; Aday öğretmenler = Candidate teachers ; FeTeMM = STEM ; Robotik kodlama = Robotic coding ; STEM eğitim yöntemi = STEM training method ; Öz yeterlilik = Self-efficacy ; Öğrenen becerileri = Learning skills ; Üç boyutlu yazıcı = Three dimensional printer

Özet:
Amaç: Bu çalışmanın amacı Muş Alparslan Üniversitesi, Fen Bilgisi öğretmenliği, 3.sınıf öğretmen adaylarına STEM eğitimi kapsamında uygulanan 3D yazıcı ve robotik kodlama uygulamalarının öğretmen adayların 21. yüzyıl öğrenen becerileri kullanım düzeyleri, STEM farkındalık düzeyleri ve STEM uygulamaları öğretmen öz yeterlilik düzeyleri üzerinde bir etkisi olup olmadığını araştırmaktır.
Yöntem: Bu çalışmada nicel ve nitel yöntemlerin birlikte kullanıldığı karma desen kullanılmıştır. Çalışma grubunu 22 kız, 15 erkek toplamda 37 öğretmen adayı oluşturmaktadır. Veri toplama aracı olarak nicel veriler için 21. yüzyıl öğrenen becerileri, STEM farkındalık ve STEM uygulamaları öğretmen öz yeterlilik ölçeği kullanılmıştır. Nitel veriler için 21. yüzyıl öğrenen becerileri, STEM eğitimi, 3D yazıcı ve robotik kodlama uygulamalarıyla ilgili öğrenci görüşme formu soruları kullanılmıştır. Uygulamalarda 3D Builder, dilimleme için zaxe (Desktop) PLA,  Arduino İDE, devre şeması için Fritzing programları öğretilmiştir. 3D yazıcı ve robotik kodlama uygulamaları neticesinde görme engelliler için engel algılayıcı sensör yapımı başarıyla gerçekleştirilmiştir.
Bulgular: Nicel çalışmalarda, 21. yüzyıl öğrenen becerilerini kullanım düzeyleri, STEM farkındalık düzeyleri ve STEM uygulamaları öğretmen öz yeterlilik düzeylerini belirlemek için yapılan uygulama öncesi ve uygulama sonrası sonuçlarında olumlu yönünde anlamlı bir fark çıktığı görülmektedir. Nitel çalışmalarda öğretmen adaylarına yöneltilen 21. yüzyıl öğrenen becerileri, STEM eğitimi, 3D yazıcı ve robotik kodlama uygulamaları ile ilgili öğrenci görüşme formu sorularından olumlu dönütler alınarak tablolar halinden sunulmuştur.
Sonuç: STEM eğitimi kapsamında yapılan, 21 yüzyıl öğrenen becerileri, 3D yazıcı ve robotik kodlama uygulamaları öğretmen adayları üzerinde olumlu ve anlamlı bir etki bırakmıştır. Öğretmen adayları, STEM eğitimi kapsamında yapılan 3D yazıcı ve robotik kodlama uygulamalarının fen bilimleri konularına olan ilgi ve tutumu artırdığı, fen bilimleri konuların entegrasyonunda sıkıntı yaşanmayacağı ve bu uygulamaların öğretici, eğlenceli, faydalı olduğunu bildirmişlerdir.

Abstract:
Purpose: The aim of this study is to investigate whether it has an effect on the level of use of 21st century learner skills, STEM awareness and STEM applications of 3D printer and robotic coding applications applied to 3rd grade pre-service teacher swithin the scope of STEM education at Muş Alparslan University.
Method: In this study a mixed design, in which quantitative and qualitative methods are used together, was used. The study group consists of 22 girls and 15 boys, a total of 37 teacher candidates. 21st century learner skills, STEM awareness and STEM applications teacher self-efficacy scale were used as data collection tools for quantitative data. For qualitative data, student interview form questions about 21st century learner skills, STEM education, 3D printer and robotic coding applications were used. Inapplications 3D Builder, zaxe (Desktop) PLA for slicing, Arduino IDE, Fritzing programs for circuit diagram were taught. As a result of 3D printer and robotic coding applications, obstacle detection sensors for the visually impaired have been successfully made.
Findings: In quantitative studies, it is seen that there is a positive significant difference in thepre-test and post-test results performed to determine the levels of 21st century learner skills use, STEM awareness levels and STEM applications teacher self-efficacy levels. In qualitative studies, positive feedback was obtained from the student interview form questions about 21st century learner skills, STEM education, 3D printer and robotic coding applications directed to prospective teachers and presented in tables.
Results: 21st century learner skills, 3D printer and robotic coding applications made within the scope of STEM education had a positive and significant effect on prospective teachers. The preservice teachers stated that the applications made within the scope of STEM education increased the interestand attitude towards science and that the applications were instructive, fun and useful.