Ortaokul 7. sınıf öğrencileri için hazırlanan STEM etkinliklerinin farklı değişkenlere yönelik etkisinin incelenmesi
Investigation the effect of the STEM activities prepared for 7th class students in terms of different variables
Yazar: EMRAH HİĞDE
Danışman: DOÇ. DR. HİLAL AKTAMIŞ
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Fen = Science ; Fen başarısı = Science achievement ; Fen bilgisi = Science ; Fen bilgisi dersi = Science lesson ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Fen bilgisi öğretimi = Science teaching

Özet:
Bu araştırmanın genel amacı ortaokul öğrencileri için hazırlanan STEM temelli etkinliklerin öğrencilerin STEM kariyer ilgilerine, öğrenme stratejilerine, motivasyonlarına, bilimsel süreç becerilerine ve akademik başarılarına etkisini değerlendirmek,  etkinliklerin sürecini ve uygulamasını incelemektir. Bu araştırmada, ortaokul öğrencileri için ortaokul fen bilimleri programına uygun etkinlikler hazırlanarak, uygulanmıştır.
Bu çalışmada karma yöntem desenlerinden içiçe geçmiş karma yöntem deseni kullanılmıştır. Çalışmada 2015-2016 öğretim yılının bahar döneminde STEM eğitimi için hazırlanan STEM etkinliklerinin pilotları gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın asıl uygulaması 2016-2017 bahar döneminde Aydın il merkezinde bir devlet okulunda ortaokul 7. Sınıf öğrencilerine yönelik STEM eğitimi kapsamında fen, teknoloji, matematik ve mühendislik alanlarından (STEM) etkinlikleri uygulanmıştır. Araştırmanın çalışma grubunu, 2016-2017 bahar döneminde orta sosyo-ekonomik düzeydeki bir devlet okulunun yedinci sınıf düzeyinde öğrenim gören iki sınıftaki 22 deney 22 kontrol grubu olmak üzere 44 öğrenci oluşturmaktadır. Çalışmada nitel ve nicel veri toplama araçları birlikte kullanılmıştır. Nicel veriler toplamak amacıyla bilimsel süreç becerileri testi, fen başarı testi, STEM kariyer ilgi ölçeği, STEM motivasyon ve öğrenme stratejileri ölçeği deney ve kontrol grubu öğrencilerine ön-test ve son-test olarak uygulanmıştır. Nitel verileri toplamaya yönelik deney grubundaki öğrencilerin STEM etkinlikleri ve STEM eğitimi hakkındaki görüşlerini toplamak için öğrenciler ile etkinlikler bittikten sonra iki kez yarı yapılandırılmış görüşmeler yapılmıştır. Ek olarak, öğrencilerin etkinlikler süresince yaptıkları tasarımlarının süreci ve sonuçları ürün performans rubriği ile değerlendirilmiştir.
Çalışma sonucunda STEM etkinliklerinin öğrencilerin bilimsel süreç becerilerini, STEM alanlarına yönelik kariyer ilgilerini ve motivasyonlarını kontrol grubundaki öğrencilere göre istatiksel olarak geliştirdiği bulunmuştur. Ancak, STEM etkinliklerinin öğrencilerin akademik fen başarılarını ve STEM öğrenme stratejilerini kontrol grubundaki öğrencilere göre anlamlı şekilde geliştirmediği bulunmuştur. Nitel bulgular ise STEM etkinliklerinin öğrencilerin disiplinler arası eğitime ve fen mühendislik entegrasyonuna yönelik olumlu görüş geliştirmelerini, tasarım becerisi, yaratıcılık, işbirliği içinde çalışma, eleştirel düşünme ve problem çözme, el becerisi gibi 21. yy becerileri ile ilişkili becerilerini geliştirdiği ortaya çıkarmıştır. Ayrıca, öğrencilerin grup olarak çalışma, sorumluluk alma, tasarım sürecini kullanma, bilim ve mühendisliği birlikte kullanma, yaratıcı ürünler tasarlamadaki becerilerinin gelişim gösterdiği gözlem verilerinde ortaya çıkmıştır. Öğrenciler STEM etkinliklerini uygularken zamanı etkili kullanma, iş bölümü eksikliği, el becerisi eksikliği, fikir ayrılığı ve rekabetin oluşturduğu stres gibi konularda problem yaşadıklarını ifade etmişlerdir. Öğrenciler bu süreç sonunda STEM etkinliklerini uygularken kendilerini hem tasarım yapan, ölçü alan, el becerisi gelişmiş mühendis hem de fikir üreten, bilimsel bilgi sahibi, deney yapan bilim insanı gibi hissettiklerini ifade etmişlerdir. Araştırma sonunda elde edilen bulgular ışığında araştırmacılara, program hazırlayıcılara ve STEM eğitimi uygulayacak olan öğretmenlere yönelik öneriler sunulmuştur.

Abstract:
The purpose of the study is to evaluate the impact of STEM-based activities prepared for middle school students on STEM career interests, learning strategies, motivations, science process skills and academic achievements and to examine the process and implementation of activities. In this research, appropriate activities for the middle school science program were prepared and implemented to middle school students.
In this study, embedded mixed method design has been used. In the study, pilot study of prepared STEM activities was conducted in the spring term of 2015-2016 academic year. In the original study, activities of science, technology, mathematics and engineering fields (STEM) were conducted in the scope of STEM education for middle school 7th grade students in one public school in Aydın city center covering 2016-2017 spring period. The study group of the research consisted of 44 students. 22 students in experiment group and 22 students in control groups at the seventh grade level of a middle school in the 2016-2017 spring semester were enrolled in this study. Qualitative and quantitative data collection tools were used in the study. In order to collect quantitative data, science process skills test, science achievement test, STEM career interest scale, STEM motivation and learning strategies scale were applied as pre-test and post-test to the experimental and control group students. Two semi-structured interviews were conducted with students in the experimental group to collect their opinions about STEM education and STEM activities at the end of the implementation of activities. In addition, the process and results of the students' STEM designs during the activities were evaluated with product-performance rubrics. 
As a result of the study, it was found that STEM activities developed students' science process skills, career interests and motivation for STEM fields according to the students in the control group. However, it was found that STEM activities did not significantly improve students' academic science achievement and STEM learning strategies compared to the students in the control group. The qualitative findings revealed that STEM activities developed positive attitudes towards interdisciplinary education and integration of science and engineering disciplines, developing skills related to 21st century skills such as design skills, creativity, collaboration, critical thinking and problem solving, hand skills. In addition, students' working as a group, taking responsibility, using the design process, using science and engineering knowledge together, developing skills in designing creative products have emerged in the observation data. The students stated that they are having problems in using STEM activities effectively such as using time effectively, lack of division of labor, lack of dexterity, disagreement and stress caused by competition. At the end of this process, the students stated that they felt that they had the ability to design, measure, develop skills, produce like engineers, and have scientific knowledge and experience like scientists. In the light of the findings obtained at the end of the research, suggestions were given to the researchers, programmers and teachers who will apply STEM education.