STEM eğitiminin fen bilimleri dersinde dördüncü sınıf öğrencilerinin bilimsel yaratıcılıklarına, problem çözmeye yönelik yansıtıcı düşünme becerilerine ve STEM eğitimine ilişkin görüşlerine etkisi
The effect of STEM education on fourth grade students' scientific creativity, reflective thinking skills for problem solving and opinions on STEM education in the science course
Yazar: ÜMRAN ATABAŞ
Danışman: DOÇ. DR. GÖNÜL SAKIZ
Marmara Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Temel Eğitim Ana Bilim Dalı / Sınıf Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Bilimsel yaratıcılık = Scientific creativity ; FeTeMM = STEM ; Fen bilgisi dersi = Science lesson ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Problem çözme becerisi = Problem solving ability ; STEM eğitim yöntemi = STEM training method ; Yansıtıcı düşünme = Reflective thinking ; Ölçekler = Scales ; İlkokul öğrencileri = Primary school students ; İlkokullar = Primary schools

Özet:
Bu araştırmanın amacı dördüncü sınıf fen bilimleri dersinde STEM eğitiminin öğrencilerinin bilimsel yaratıcılıklarına, problem çözmeye yönelik yansıtıcı düşünme becerilerine ve STEM eğitimine ilişkin görüşlerine etkisini incelemektir. Araştırmanın modeli karma yöntem araştırma desenlerinden yakınsayan paralel desen olarak belirlenmiştir. Araştırmada nicel boyutta ön test-son test kontrol gruplu yarı deneysel desen, nitel boyutta ise olgu bilim deseni tercih edilmiştir. Araştırmanın çalışma grubunu 2018-2019 eğitim öğretim yılında İstanbul ili Beyoğlu ilçesinde bulunan bir devlet okulunda dördüncü sınıfta öğrenim gören 80 öğrenci oluşturmaktadır. Uygulama 10 hafta ve toplam 32 ders saati sürmüştür. Uygulamada STEM eğitimi yaklaşımı temel alınarak hazırlanan ders planları kullanılmıştır.
Veri toplama aşamasında yakınsayan paralel desene uygun olarak nicel ve nitel veri toplama araçları eş zamanlı şekilde uygulanmıştır. Nicel veri toplama araçları olarak Bilimsel Yaratıcılık Ölçeği ve Problem Çözmeye Yönelik Yansıtıcı Düşünme Becerisi Ölçeği kullanılmıştır. Nitel veri toplama araçları olarak ise öğrencilerle gerçekleştirilen görüşme kayıtları, değerlendirme anketleri ve gözlem notlarından faydalanılmıştır.
Verilerin analizi normal dağılıma ilişkin bulguları takiben parametrik testlerden faydalanarak gerçekleştirilmiştir. Deney ve kontrol gruplarına ilişkin karşılaştırma analizlerde bağımlı ve bağımsız gruplar t-testi kullanılmıştır. Nitel verilerin analizinde ise içerik analizi ve veri üçgenlemesi yapılmıştır. Gerçekleştirilen tüm istatistiksel işlemlerde anlamlılık düzeyi .05 olarak kabul edilmiş olup, anlamlılık düzeyinin incelenmesinde p değerini yanında etki büyüklüğü de incelenmiştir.
Araştırma bulguları, uygulama sonucunda deney ve kontrol gruplarının ikisinde de bilimsel yaratıcılık puan ortalamalarında artış olduğunu ancak yalnızca deney grubunda istatistiksel açıdan son test lehine anlamlı bir farklılaşma meydana geldiğini göstermektedir. Uygulama sonrası deney grubunun bilimsel yaratıcılık puan ortalamalarında meydana gelen artışın etki büyüklüğü orta düzeydedir. Ayrıca uygulama sonucunda deney ve kontrol grubundaki öğrencilerin problem çözmeye yönelik yansıtıcı düşünme becerisi puan ortalamalarında istatistiki açıdan anlamlı bir farklılaşma meydana gelmediği tespit edilmiştir. Deney grubunda yapılan uygulamalar sırasında ve sonrasında öğrenciler uygulamalar arasında en fazla ilgilerini çeken kısmın güneş enerjili araç yapımı olduğunu, etkinliklerin tümünde kendilerini mutlu hissettiklerini, etkinlikler sırasında en fazla grup halinde çalışırken yaşadıkları sorunlar sebebiyle zorlandıklarını ve STEM derslerinin diğer derslerden farkının öğrencilere daha fazla uygulama yapma fırsatı vermesi olduğunu ifade etmişlerdir. Ayrıca STEM eğitimi ile yürütülen derslerin öğrencilere en çok hayal gücünü geliştirmede katkı yapabileceğini ve ürün geliştirme sırasında gerekli olan bazı becerilerde zorlanabileceklerini belirtmişlerdir. Öğrencilerin STEM eğitimi yaklaşımı ile yürütülen derslerle ilgili görüşlerinin çoğunlukla olumlu olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
The purpose of this study was to examine the effect of STEM education on students' scientific creativity, reflective thinking skills for problem solving and their views on STEM education in a fourth grade science course. The model of the research was determined as the convergent parallel pattern from the mixed method research designs. In the research, quantitative pretest-posttest control group quasi-experimental design; in the qualitative dimension, phenomenology design was preferred. The study group of the research consists of 80 students studying in the fourth grade in a public school in Beyoğlu district of Istanbul in the 2018-2019 academic year. The duration of the application was 10 weeks and total 32 class hours. In practice, lesson plans prepared on the basis of STEM education approach were used.
In the data collection phase, quantitative and qualitative data collection tools were applied simultaneously in accordance with the converging parallel design. Scientific Creativity Scale and Reflective Thinking Skill Scale for Problem Solving were used as quantitative data collection tools. Interview records, evaluation questionnaires and observation notes were used as qualitative data collection tools.
The analysis of the data was carried out by using parametric tests, following the findings of normal distribution. Dependent and independent groups t-test was used for comparison analysis of experimental and control groups. Content analysis and data triangulation were performed in the analysis of qualitative data. The significance level was accepted as .05 in all statistical operations performed, and the effect size was also examined in addition to the p value in the examination of the significance level.
Findings obtained from the study as a result of the application determined that there was an increase in the scientific creativity score averages of both the experimental and control groups, but only a statistically significant difference occurred in the experimental group in favor of the posttest. It was determined that the effect size of the increase in the scientific creativity score averages of the experimental group after the application was at a medium level. In addition, as a result of the application, it was determined that there was no statistically significant difference between the students' reflective thinking skills for problem solving in the experimental and control groups. During and after the applications in the experimental group, the students were most interested in the construction of solar powered vehicles, they felt happy in all of the activities, they had difficulties due to the problems they experienced while working in groups most during the activities and the difference between STEM lessons and other lessons was the opportunity for students to practice more that it was to give they stated. In addition, they stated that the courses conducted with the STEM education approach can contribute to the development of the students' imagination and they may have difficulties in some skills required during product development. It was determined that students' opinions about the courses conducted with the STEM education approach were mostly positive.