FeTeMM eğitiminin ilkokul 4. sınıf öğrencilerinin akademik başarı, eleştirel düşünme ve problem çözme becerisi üzerine etkisi
The effect of STEM education on the academic success, critical thinking and problem solving skills of the elementary 4th grade students
Yazar: DİLBER ACAR
Danışman: DOÇ. DR. NEŞE TERTEMİZ
Gazi Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Sınıf Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Akademik başarı = Academic achievement ; Eleştirel düşünce = Critical thinking ; FeTeMM = STEM ; Problem çözme = Problem solving ; Problem çözme becerisi = Problem solving ability ; İlkokul öğrencileri = Primary school students

Özet:
Bu çalışmanın amacı; Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik (FeTeMM) eğitiminin ilkokul 4. sınıf öğrencilerinin fen bilimleri ve matematik dersindeki akademik başarıları, eleştirel düşünme ve problem çözme becerileri üzerine etkisini belirlemektir. Araştırma karma yöntem olarak tasarlanmıştır. Çalışma grubunu, Niğde ili merkezinde yer alan benzer sosyoekonomik düzeydeki iki ayrı ilkokulda bulunan, fen bilimleri ve matematik başarısı bakımından birbirine denk olan Deney 1, Deney 2 ve Kontrol grubu olmak üzere üç ayrı sınıfta bulunan 4. sınıf öğrencileri oluşturmaktadır. Deney 1 ve Deney 2 gruplarında, FeTeMM etkinlikleriyle hazırlanan ders planlarına göre ders işlenirken, Kontrol grubunda Milli Eğitim Bakanlığı tarafından önerilen ders ve çalışma kitaplarına göre ders işlenmiştir. Öğretme-öğrenme süreci, Deney 1 grubunda sınıf öğretmeni tarafından, Deney 2 grubunda araştırmacı tarafından, Kontrol grubunda ise sınıf öğretmeni tarafından yürütülmüştür. Araştırma 45 ders saati (yaklaşık 13 hafta) olarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın verileri, Fen Bilimleri Akademik Başarı Testi, Matematik Akademik Başarı Testi, Eleştirel Düşünme Becerisi Ölçekleri, Fen Bilimleri Problem Çözme Becerisi Ölçme Aracı ve Matematik Problem Çözme Becerisi Ölçme Aracı ile elde edilmiştir. Bununla birlikte, nitel verilerin elde edilmesinde, deney grubu öğrencilerinin sürece yönelik görüşlerini belirlemek amacıyla, yarı yapılandırılmış görüşme formu kullanılmıştır.
Araştırma verilerinin analizinde deney ve kontrol grubu öğrencilerinin fen bilimleri ve matematik dersi akademik başarıları ön test- son test puanlarının yorumlanabilmesi için "Karışık Ölçümler için İki Faktörlü ANOVA"; eleştirel düşünme becerisi ölçekleri ön test- son test puanlarının yorumlanabilmesi için "Karışık Ölçümler için İki Faktörlü ANOVA" analiz tekniği kullanılmıştır. Süreç boyunca uygulanan açık uçlu rutin olmayan problemlerden oluşan "Fen Bilimleri Problem Çözme Becerisi Ölçme Aracı" ve "Matematik Problem Çözme Becerisi Ölçme Aracı"ndan elde edilen puanların analizi için  "Tek Tönlü ANOVA" analiz tekniğinden yararlanılmıştır. Öğrencilerin sürece yönelik görüşlerini belirlemek amacıyla içerik analizi tekniklerinden frekans analizi kullanılmıştır. 
Araştırma sonucunda; FeTeMM eğitiminin, ilkokul 4. sınıf öğrencilerinin fen bilimleri ve matematik derslerindeki akademik başarılarını, eleştirel düşünme ve rutin olmayan problem çözme becerilerini geliştirmede etkili olduğu belirlenmiştir. Deney grubu öğrencilerinin sürece yönelik görüşlerinde etkinliklerden keyif aldıkları, hem matematik hem de fen bilimlerine yönelik bilgilerinin arttığı, gelecekte meslek olarak mühendisliği seçebilecekleri ve bundan sonraki dersleri de FeTeMM etkinlikleriyle işlemek istedikleri belirlenmiştir.

Abstract:
The purpose of this study is to determine the effect of Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM) education on the academic success in the science and math course, critical thinking and problem solving skills of the elementary 4th grade students. The research was designed as mixed method. The study group consists of three separate groups as Experimental 1, Experimental 2 and Control group of the 4th grade students in two different primary schools, which are in the similar socio-economic level and where students are equivalent in terms of science and mathematical success, in Niğde city center. While the lesson in the Experiment 1 and Experiment 2 groups was taught through lesson plans which had been prepared with STEM activities, the lesson in the control group was taught through textbooks and workbooks recommended by Ministry of National Education. Teaching- learning process was carried out by the classroom teacher in the Experimental 1 group, by the researcher in the Experimental 2 group and by the classroom teacher in the Control group. The research was conducted as 45 course hours (approximately 13 weeks). The data of the study was obtained by using "Science Academic Achievement Test", "Mathematics Academic Achievement Test", "Critical Thinking Skills Scale", "Science Problem Solving Skills Assessment Instrument" and "Mathematics Problem Solving Skills Assessment Instrument". However, a "Semi-Structured Interview Form" was used in order to identify the opinions of experimental group students about the process to obtain the qualitative data. 
In the analysis of the research data, "Two-Factor ANOVA for Mixed Measurements" analysis technique was used to interpret the pretest posttest scores of the science and mathematics course academic achievement of the experiment and control groups. "Two-Factor ANOVA for Mixed Measurements" analysis technique was used to interpret the pretest and posttest scores of the groups' critical thinking skills scales. "One Way ANOVA" analysis technique was used to analyze scores obtained from "Science Problem Solving Skills Measurement Instrument" and "Mathematics Problem Solving Skills Measurement Instrument" which consist of non- routine open- ended problems applied during the process. Frequency analysis, one of the content analysis techniques, was used to determine the opinions of the students about the process.
As a result of the research; it has been determined that STEM education is effective in improving the academic achievement, critical thinking and non- routine problem solving skills of primary school 4th grade students in Science and Mathematics courses. It has been determined that in their process- oriented views, the experimental group students enjoyed the activities, increased their knowledge on both science and mathematics, could choose engineering as a profession in the future and they wanted to take the following courses with STEM activities.