Çevre eğitimine dayalı fen, teknoloji, mühendislik, matematik temelli etkinliklerin özel yetenekli öğrencilerin 21. yüzyıl becerilerini geliştirmesine yönelik araştırma
A research to improve the 21st century skills of gifted and talented students of environmental education-based science, technology, engineering, mathematics activities
Yazar: SELİN KÜLEGEL
Danışman: PROF. DR. ÜNSAL UMDU TOPSAKAL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: 21. yüzyıl = 21. century ; FeTeMM = STEM ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Fen bilgisi öğretimi = Science teaching ; Çevre eğitimi = Environmental education ; Üstün yetenekli çocuklar = Gifted children ; Üstün yetenekli çocuklar = Gifted children

Özet:
Bu çalışmada, Çevre eğitimine dayalı Fen, Teknoloji, Mühendislik, Matematik (E-STEM) temelli etkinlik geliştirmek, sunmak ve geliştirilen etkinliklerin özel yetenekli öğrencilerde çevreye yönelik algılarını ve 21. yüzyıl becerilerini tespit etmek amaçlanmıştır. Çalışmada nitel araştırma yöntemlerinden durum çalışması esas alınmıştır. Araştırmanın katılımcılarını belirlemek için amaçlı örnekleme yönteminden ölçüt örnekleme türü uygulanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, UP (Ultra Potential) programına katılım sağlayan Özel yetenekli, 5 ve 6. Sınıf 10-12 yaş grubunda olan öğrenciler araştırma grubunu oluşturmuştur. 6 haftalık 34 saatlik E-STEM uygulamaları 2019-2020 eğitim öğretim yılı bir özel okulda STEM laboratuvarında geliştirilmiş ve 17 özel yetenekli öğrenciye (12 erkek, 5 kız) uygulanmıştır. Çalışmada dört ayrı çevre konusuna yönelik "STEM Çemgisi aşamaları" takip edilerek etkinlikler uygulanmıştır. "Hava kirliliği" konusunda; "Yelkenbüs yapımı", "Uzay kirliliği" konusunda "Uzay çöplerini toplayan/yok eden araç", "Su kirliliği" konusunda "Gemi ağları robotu", "Ses kirliliği" konusunda "Çevre dostu kulaklık tasarımı" uygulanmıştır. Verilerin toplanmasında; yarı yapılandırılmış görüşmeler, Odak Grup Görüşmesi, Gözlem Formu, Öğrenci Günlükleri, Öz Değerlendirme Formu, 21. Yüzyıl Becerileri Açık Uçlu Soru Formu ve Çevre Algılarına Yönelik Açık Uçlu Soru Formu kullanılmıştır. Verilerin analizi içerik analizi kullanılarak açık kodlama ile değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, E-STEM uygulamaları özel yetenekli öğrencilerin çevreye yönelik algılarını ve 21. Yüzyıl becerilerini geliştirmede olumlu yönde katkı sağlamıştır. Araştırma sonucunda, E-STEM uygulamaları ile özel yetenekli öğrenciler; geri dönüşümün, sürdürülebilir çevrenin ve alternatif enerji kaynaklarının önemini daha iyi anladıkları görülmüştür. Aynı şekilde, hava kirliliği, uzay kirliliği, su kirliliği ve ses kirliliği gibi çevre sorunlarının giderilmesi için yaratıcı çözüm önerileri geliştirerek ürünlerin prototipini çizdikleri ve takım çalışması içerisinde ürünleri tasarladıkları, doğaya yönelik bilincin ve duyarlılığın arttığı, etkili öğrenmelerin gerçekleştiği gözlenmiştir. Ayrıca, araştırmada öğrencilerin yaratıcılık, eleştirel düşünme, sorumluluk, üretkenlik, iletişim, girişimcilik, iş birliği, liderlik ve problem çözme gibi 21. Yüzyıl becerilerini geliştirdikleri sonuçlarına varılmıştır.

Abstract:
In this study, it is aimed to develop and present Science, Technology, Engineering, Mathematics (E-STEM) based activities based on Environmental education and to determine gifted and talented students' perceptions of on 21st century skills and environmental perceptions. In the research, case study, which is one of the qualitative research methods, is taken as the basis. Criterion sampling type, which is one of the purposeful sampling method, was applied to determine the participants of the research. For this purpose, students with gifted and talent, 5 and 6th grade 10-12 age groups who participated in the UP (Ultra Potential) program formed the research group. 6-week 34-hour E-STEM applications were developed in a private school in the 2019-2020 academic year in a STEM laboratory and applied to 17 gifted and talented students (12 boys, 5 girls). In the study, activities were implemented by following "STEM Learning Cycle and Line stages" for four different environmental issues. Related to the subject  "Air pollution", design made were "Building the sailbuses";  related to the subject "Space pollution", design made were "Vehicle on collecting or destroying of space litter"; related to the subject "Water pollution" design made were "Ship nets robot"; related to the subject "Sound pollution" design made were "Environmentally friendly headset design." In collecting data; semi-structured interviews, Focus Group Interview, Observation Form, Student Diaries, Self-evaluation Form, 21st Century Skills Open-ended Question Form, and Open-ended Question Form for Perceptions of the Environment were used. The analysis of the data was evaluated by open coding using content analysis. As a result, E-STEM applications have positively contributed to the development of perceptions and 21st century skills of gifted and talented students. As a result of the research, gifted and talented students with E-STEM applications; It is seen that they understand the importance of recycling, sustainable environment and alternative energy sources better. Similarly, it was observed that they developed the creative solution suggestions for the elimination of environmental problems such as air pollution, space pollution, water pollution and sound pollution, they prototype the products and design the products in team work, awareness and sensitivity towards nature, effective learning takes place. In addition, the research concluded that students developed 21st century skills such as creativity, critical thinking, responsibility, productivity, communication, entrepreneurship, collaboration, leadership and problem solving.