Mühendislik tasarım temelli fen öğretiminin 5. sınıf öğrencilerinin problem çözme becerilerine, mühendislik ve mühendis algılarına etkisinin incelenmesi
Examination of the effect of engineering design based science teaching on problem solving skills engineering and engineer perceptions of 5th grade students
Yazar: ÖZGÜ YILDIZ ASLAN
Danışman: DOÇ. DR. ERHAN ZOR
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Mühendislik tasarımı = Engineering design

Özet:
Bu çalışmada, mühendislik tasarım temelli fen öğretiminin 5. sınıf öğrencilerinin problem çözme
becerilerine ve mühendislik ve mühendis algılarına etkisi incelenmiştir. Araştırmada, zayıf deneysel desenlerden
tek gruplu öntest-sontest deseni kullanılmıştır. Araştırmaya 2021-2022 eğitim öğretim yılında Konya ili Selçuklu
ilçesinde bulunan bir İmam Hatip Ortaokulunda öğrenim görmekte olan 23 beşinci sınıf öğrencisi katılmıştır.
Araştırmada, deneysel süreç öncesi öğrencilerin problem çözme becerilerini belirlemek amacıyla ―Çocuklar İçin
Problem Çözme Envanteri‖ (ÇPÇE) kullanılmıştır. Katılımcıların mühendislik ve mühendis algılarını belirlemek
amacıyla ―Bana Bir Mühendis Çiz‖ (BBMÇ) formu kullanılmıştır. Öğrencilere, mühendislik tasarım temelli
etkinlikler altı hafta boyunca haftada iki ders saati olarak uygulanmıştır. Mühendislik tasarım temelli fen
etkinlikleri, öğrencilerin günlük yaşamlarında karşılaşabilecekleri problemlere çözüm üretmelerini gerektiren
problem çözme odaklı çalışmalardan oluşmuştur. Uygulamanın tamamlanmasından sonra katılımcıların deneysel
süreç sonunda problem çözme becerileri, mühendislik ve mühendis algılarını tespit etmek için ÇPÇE ve BBMÇ
formları sontest olarak uygulanmıştır. Araştırmadan elde edilen nicel verilerin analizi için Wilcoxon İşaretli
Sıralar testi kullanılmıştır. Nicel verilerin analizi sonucunda ÇPÇE ön test ve son test puanları arasında anlamlı
bir fark olduğu tespit edilmiştir. Araştırma bulguları, mühendislik tasarım temelli etkinliklerin 5. sınıf
öğrencilerinin problem çözme becerilerini geliştirdiğini göstermektedir. Nitel verilere ilişkin toplanan veriler ise
bir alan uzmanı ve bir fen bilimleri öğretmeni tarafından betimsel analize tabi tutulmuştur. Nitel bulgulara göre
ise mühendislik tasarım temelli öğretim, öğrencilerin mühendislik ve mühendis algılarını olumlu yönde
etkilemiştir. Öğrenciler, mühendislik ve mühendislerin daha yaratıcı, problem çözme becerisine sahip ve
topluma faydalı kişiler olduğunu düşünmektedir. Ayrıca, mühendislik mesleğine karşı daha olumlu tutum
geliştirmişlerdir. Araştırma sonucunda, mühendislik tasarım temelli fen öğretiminin 5. sınıf öğrencilerinin
problem çözme becerilerini ve mühendislik ve mühendis algılarını olumlu yönde etkilediği sonucuna
ulaşılmıştır. Bu nedenle, mühendislik tasarım temelli etkinliklerin fen bilimleri eğitiminde daha fazla
kullanılması önerilmektedir.
Anahtar Kelimeler: Mühendislik tasarım temelli fen öğretimi, Problem çözme becerisi, Mühendislik
ve Mühendis algısı

Abstract:
In this study, the effect of engineering design-based science teaching on 5th grade students' problem-
solving skills and their perceptions of engineering and engineers was investigated. A single-group pretest-
posttest design from poor experimental designs was used in the research. Twenty-three fifth-grade students
attending an Imam Hatip Secondary School in the Selçuklu district of Konya province during the 2021-2022
academic year participated in the research. In order to determine the students' problem-solving skills before the
experimental process, the 'Children's Problem Solving Inventory' (CPSI) was used. The 'Draw Me an Engineer'
(DMAE) form was used to determine the participants' perceptions of engineering and engineers. Engineering
design-based activities were implemented for six weeks, two hours per week, as part of the study. Engineering
design-based science activities consisted of problem-solving-focused activities requiring students to produce
solutions to problems they might encounter in their daily lives. After the completion of the implementation, the
CPSI and DMAE forms were administered as posttests to determine the participants' problem-solving skills and
perceptions of engineering and engineers. The Wilcoxon Signed Ranks test was used to analyze the quantitative
data obtained from the research. The analysis of quantitative data revealed a significant difference between the
pretest and posttest scores of CPSI. The research findings indicate that engineering design-based activities
enhance 5th-grade students' problem-solving skills. Qualitative data collected were subjected to descriptive
analysis by an expert in the field and a science teacher. According to qualitative findings, engineering design-
based instruction positively influenced students' perceptions of engineering and engineers. Students believe that
engineering and engineers are more creative, possess problem-solving skills, and are beneficial to society.
Additionally, they have developed a more positive attitude towards the engineering profession. As a result of the
research, it was concluded that engineering design-based science teaching positively influences 5th-grade
students' problem-solving skills and perceptions of engineering and engineers. Therefore, it is recommended to
use engineering design-based activities more in science education.
Keywords: Engineering design-based science instruction, Problem-solving skills, Engineering and
Engineer perception