5E Öğrenme Modeline göre hazırlanmış STEM eğitimi etkinliklerinin 7. sınıf öğrencilerinin kuvvet ve enerji ünitesindeki kavramsal anlamalarına etkisi
The effect of STEM education activities prepared according to the 5E Learning Model on the 7th grade students' conceptual understanding in the force and energy unit
Yazar: MERVEGÜL EKMEKÇİ
Danışman: DOÇ. DR. PINAR FETTAHLIOĞLU
Çukurova Üniversitesi / Sosyal Bilimler Enstitüsü / Fen Bilgisi Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: 5E Modeli = 5E Model ; Eğitim etkinliği = Effectiveness of training ; Fen bilgisi dersi = Science lesson ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; STEAM eğitimi = STEAM education ; STEM eğitim yöntemi = STEM training method ; Öğrenme = Learning ; Öğrenme yöntemleri = Learning methods

Özet:
Bu araştırmanın amacı; 5E öğrenme modeline göre hazırlanmış STEM eğitimi etkinliklerinin 7. Sınıf öğrencilerinin kuvvet ve enerji ünitesindeki kavramsal anlamalarına etkisini incelemektir. Araştırmada eşitlenmemiş kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılmıştır. 2019-2020 eğitim-öğretim yılında gerçekleşen uygulama, Adana ili Yüreğir ilçesinde bir devlet okulunda 7. sınıfta öğrenim gören 43 öğrenci (22 deney, 21 kontrol) ile yapılmıştır. 
Araştırmanın verileri; araştırmacı tarafından geliştirilen Kuvvet ve Enerji Ünitesi Kavramsal Anlama Testi (KEKAT) ile Kelime İlişkilendirme Testi (KİT) ile toplanmıştır. Uygulama sonunda ise deney grubu öğrencilerinden gönüllü olan 16 öğrenci ile yarı yapılandırılmış görüşme yapılmıştır. KEKAT' dan elde edilen nicel verilerin (KEKAT testin geneli ve alt boyutlarından elde edilen B1-B2-B3-KY3 puan türleri) normal dağılıma sahip olup olmadığı shapiro Wilk testi ile analiz edilmiştir. Normal dağılıma sahip olmayan  verilerin analizinde Wilcoxon İşaretli-Sıralar Testi ve Mann Whitney U-testi kullanılmıştır. Normal dağılım gösteren verilerin analizinde ise betimsel istatistiklerden, ANCOVA'dan ve bağımlı gruplar t-testinden yararlanılmıştır. Uygulama sonrası deney grubu öğrencileri ile gerçekleşen yarı yapılandırılmış görüşmeden elde edilen nitel veriler ise içerik analizi ile analiz edilmiş, kodlar ve temalar oluşturularak bulgular yorumlanmıştır. 
Araştırma sonucunda, deney grubu öğrencilerinin KEKAT ön test ve son test puan ortalamaları karşılaştırıldığında testin genelinden ve iş ile kuvvet-enerji alt boyutlarından elde edilen B1,B2 ve B3 başarı puanları arasında son test lehine anlamlı bir fark tespit edilmiştir. Kontrol grubunda ise testin genelinden elde edilen B2 ve B3 başarı puanları; 'Kütle'' alt boyutunda B1, B2, B3 başarı puanları; '' Kuvvet ve Enerji'' alt boyutunda ise sadece B3 başarı puanı öntest sontest sonuçları arasında son test lehine anlamlı bir fark tespit edilmiştir. Kavram yanılgısı puanlarında (KY3) ; deney grubu öğrencilerinin ön test ve son test puan ortalamaları karşılaştırıldığında testin genelinden ve alt boyutlarından elde edilen KY3 puan ortalamaları arasında sontest puanı lehine anlamlı bir fark tespit edilmiştir. Kontrol grubunda ise testin genelinden ve alt boyutlarından elde edilen KY3 puanları arasında anlamlı bir fark tespit edilmemiştir. KEKAT ön test ve son test kavram yanılgıları verilerinden elde edilen frekans ve yüzdelik dağılımları incelendiğinde deney grubu öğrencilerinin genelinin mevcut kavram yanılgılarını giderdikleri tespit edilmiştir. Kontrol grubu öğrencilerinde ise mevcut kavram yanılgılarını düşük düzeyde giderdikleri, mevcut kavram yanılgılarını devam ettirdikleri ya da sonradan kavram yanılgısı oluşturdukları tespit edilmiştir. Kelime İlişkilendirme Testi (KİT)'nden elde edilen İlişkililik Katsayısı İndeksi (İKİ)  incelendiğinde deney grubu öğrencilerinde süreç içerisinde anahtar kavramlar arası ilişkinin arttığı, son testte kavramlar arası ilişkilerin yüksek düzeyde olduğu tespit edilmiştir. Kontrol grubunda ise anahtar kavramlar arasında yüksek düzeyde ilişki kurulamadığı, bazı anahtar kavramlar arasında önceki duruma göre daha düşük bir ilişki kurulduğu ya da ilişkinin kurulamadığı tespit edilmiştir. Deney ve kontrol grupları sontest puanları karşılaştırıldığında ise testin genelinden elde edilen B1 başarı puanında deney grubu lehine anlamlı bir fark bulunmuştur. Testin genelinden elde edilen KY3 puanlarında da deney grubu lehine anlamlı bir fark tespit edilmiştir.  

Anahtar kelimeler: STEM Eğitimi, Fen Eğitimi,  Kavramsal Anlama, Kuvvet ve Enerji

Abstract:
This research aims to examine the effects of STEM education activities prepared according to the 5E learning model on the conceptual understanding of 7th-grade students in the force and energy unit. A quasi-experimental design with an unequal control group was used in the study. The intervention, which took place in the 2019-2020 academic year, was carried out with 43 students (22 experiments, 21 control) studying in the 7th grade of a public school in the town of Yüreğir in Adana province.
The datum of the research; is the Force and Energy Unit Conceptual Understanding Test (FEUCUT) and Word Association Test (WAT) developed by the researcher. At the end of the intervention, semi-structured interviews were conducted with 16 volunteers from the experimental group students. The Shapiro Wilk test was used to analyze whether the quantitative data obtained from FEUCUT (S1-S2-S3-MS3 score types obtained from the overall test and sub-dimensions of the FEUCUT test) had a normal distribution. Wilcoxon Signed-Ranks Test and Mann Whitney U-test were used in the analysis of non-normally distributed data. Descriptive statistics, ANCOVA, and dependent groups t-test were used in the analysis of normally distributed data. The qualitative data obtained from the semi-structured interview with the experimental group students after the intervention were analyzed by content analysis, codes and themes were created and the findings were interpreted. 
As a result of the research, when the FEUCUT pre-test and post-test mean scores of the experimental group students were compared, a significant difference was found in favor of the post-test between the S1, S2, and S3 success scores obtained from the overall test and the work and force-energy sub-dimensions. In the control group, the success scores of S2 and S3 were obtained from the overall test; S1, S2, S3 success scores in the "Mass" sub-dimension; In the "Force and Energy" sub-dimension, a significant difference was found in favor of the post-test only between the S3 success score pretest and posttest results. In the misconception scores (MS3); when the pretest and posttest mean scores of the experimental group students were compared, a significant difference was found between the MS3 mean scores obtained from the general test and its sub-dimensions, in favor of the posttest score. In the control group, there was no significant difference between the MS3 scores obtained from the overall test and its sub-dimensions. When the frequency and percentage distributions obtained from the FEUCUT pre-test and post-test misconceptions data were examined, it was determined that the students in the experimental group generally eliminated their existing misconceptions. In the control group students, it was determined that they eliminated their existing misconceptions at a low level, continued their existing misconceptions, or later formed misconceptions. When the Relevance Coefficient Index (RCI) obtained from the Word Association Test (WAT) was examined, it was determined that the relationship between key concepts increased in the experimental group students during the process and that the relationship between concepts was at a high level in the posttest. In the control group, it was determined that a high level of relationship could not be established between key concepts, a lower relationship was established between some key concepts compared to the previous situation, or a relationship could not be established. When the posttest scores of the experimental and control groups were compared, a significant difference was found in favor of the experimental group in the S1 success score obtained from the overall test. A significant difference was found in favor of the experimental group in the MS3 scores obtained from the overall test.

Keywords: STEM Education, Science Education, Conceptual Understanding, Force and Energy