Matematik dersinde uygulanan STEM etkinliklerinin sınıf öğretmeni adaylarının öğrenme ürünlerine etkileri
The effects of STEM activities in mathematics lessons on learning outcomes of pre-service elementary teachers
Yazar: ÖZLEM ÖZÇAKIR SÜMEN
Danışman: DOÇ. DR. HAMZA ÇALIŞICI
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / İlköğretim Eğitimi Ana Bilim Dalı / Sınıf Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Aday öğretmenler = Candidate teachers ; Matematik dersi = Mathematics lesson ; Matematik eğitimi = Mathematics education ; Matematik öğretimi = Mathematics teaching ; Problem çözme = Problem solving ; STEM eğitim yöntemi = STEM training method ; Ölçekler = Scales

Özet:
Gelecek nesillerimizi yetiştirecek sınıf öğretmeni adaylarının matematik eğitimindeki başarıları ülkemizin yalnız matematik alanındaki değil, sayısal alanlardaki yetişmiş işgücünü ve dolayısıyla ekonomik alandaki başarısını da etkileyecek önemli bir değişkendir. STEM eğitimi son dönemde adından çokça söz ettiren, dünya genelinde tüm eğitim kademelerinde uygulanan oldukça güncel bir eğitim yaklaşımıdır. STEM eğitimi fen, teknoloji, mühendislik ve matematik eğitiminin birbiriyle ilişkilendirilerek bir bütün halinde öğretilmesini temel alan, öğrencilerin yenilikçi ve üretken yeteneklerin gelişimine vurgu yapan bir yaklaşımdır. Sınıf öğretmeni adaylarının matematik alanında öğrencileri küçük yaşlardan itibaren bu yaklaşımı kullanarak yetiştirmesinin öneminden hareketle bu çalışmada sınıf öğretmeni adaylarına STEM eğitim yaklaşımı ile bütünleştirilmiş matematik eğitimi verilmiştir. 2016-2017 eğitim yılı bahar döneminde gerçekleştirilen çalışmaya Eğitim Fakültesi Sınıf Eğitimi bölümü birinci sınıfta öğrenim gören öğretmen adayları katılmıştır. Çalışmada STEM eğitiminin sınıf öğretmeni adaylarının gelişimine etkileri incelenmiştir. Araştırma kapsamında sınıf öğretmeni adaylarının matematik başarısı, matematiksel problem çözmeye ilişkin inançları, STEM farkındalıkları, 21. yüzyıl becerileri, problem çözme becerileri alanlarındaki gelişimleri ile çalışmada geliştirdikleri projeler ve STEM eğitiminin özellikleri incelenmiştir. Karma yöntem şeklinde gerçekleştirilen araştırmanın modeli yakınsayan paralel desendir. Araştırmanın nicel bölümünde öntest-sontest kontrol gruplu eşleştirilmiş seçkisiz desen kullanılmıştır. Deney ve kontrol grupları toplam 46 öğretmen adayından oluşmaktadır. Nicel veriler Matematik Başarı Testi, FeTeMM Farkındalık Ölçeği ve Matematiksel Problem Çözmeye İlişkin İnanç Ölçeği ile toplanmıştır. Öğretmen adaylarının problem çözme becerilerinin gelişimi etkinliklerde çözdükleri Problem Temelli Çalışma Kağıtlarının analizi ile belirlenmiş, ayrıca öğretmen adaylarının geliştirdikleri projeler incelenmiştir. Nitel veriler ise yarı yapılandırılmış görüşmeler ile toplanmıştır. Nicel verilerin analizinde betimsel istatistikler, bağımlı gruplar t testi, ANOVA ve MANCOVA istatistikleri kullanılmıştır. Nitel veriler ise Maxqda programında içerik analizi ile analiz edilmiş, şekil ve tablolarla sunulmuştur. Çalışma sonucunda STEM eğitiminin geleneksel eğitime göre öğretmen adaylarının matematik başarısını ve STEM farkındalıklarını anlamlı olarak daha fazla artırdığı bulunmuştur. Ayrıca STEM eğitiminin öğretmen adaylarının problem çözme ve 21. yüzyıl becerilerini geliştirdiği belirlenmiştir.  Öğretmen adayları STEM eğitiminin matematiksel beceri ve yeterliliklerini geliştirdiğini, matematik eğitimini eğlenceli ve zevkli hale getirdiğini ifade etmiştir. STEM alanlarının birbiriyle, matematikle ve günlük hayatla arasındaki bağlantıları bu eğitim sayesinde kurmaya başladıklarını belirtmişlerdir.

Abstract:
The success of mathematics education of the pre-service elementary teachers who will train our next generation is an important variable that will affect not only our country's mathematics success but also the growing workforce in numerical fields and hence the economic performance. STEM education is a fairly recent approach that has been widely used throughout the world at all stages of education. STEM education is an approach that based on teaching science, technology, engineering and mathematics education as a whole and emphasizes the development of innovative and productive skills of students. In this study, STEM education activities in the mathematics education were applied to pre-service elementary teachers because of the importance of their training the students from early ages in the field of mathematics by using this approach. The aim of this study is to examine the effects of STEM education on the pre-service teachers' development. In the study, STEM education were conducted to pre-service teachers training in the primary education department of education faculty on the 2016-2017 education year spring semester. Regarding to research questions, the development of pre-service teachers in mathematics success, beliefs about mathematical problem solving skills, STEM awareness, 21st century skills and problem solving skills were investigated and also their projects and the features of STEM education were examined. The method of the study is convergent parallel mixed research method. The quantitative part's design of the research is randomized pretest-posttest control group design using matched subjects. Experiment and control groups consist of 46 prospective teachers at total. The quantitative data were collected by Mathematical Achievement Test, STEM Awareness Scale and Belief about Mathematical Problem Solving Instrument. The problem-solving skills of pre-service teachers were determined by the analysis of problem-based study papers that were solved during the STEM activities. In addition, the projects developed by prospective teachers have been examined. Qualitative data were collected through semi-structured interviews. Descriptive statistics, paired samples t test, ANOVA and MANCOVA were used in the analysis of quantitative data. The qualitative data were analyzed by content analysis in the Maxqda program and presented with figures and tables. As a result of the study, it was observed that STEM education significantly increased the levels of mathematics success and STEM awareness of pre-service teachers in comparison with traditional education. Problem solving skills of pre-service teachers has also been developed via STEM education. Moreover, the results of the interviews analysis showed that 21st century skills of pre-service teachers in STEM educational environments have improved. Pre-service teachers stated that STEM education improves mathematical skills and competences, and makes mathematics education fun and enjoyable. They pointed out that they recognized the connections between STEM fields, mathematics and real life by means of this training.