STEM tabanlı ses ve özellikleri etkinliklerinin öğrencilerin mühendis ve mühendislik imajlarına ve problem çözme becerilerine etkisi üzerine bir inceleme
An investigation on the effect of STEM-based sound and features activities on the student's engineer and engineering images and problem solving skills
Yazar: ZÜMRÜT ALTUNDAĞ
Danışman: PROF. DR. BÜLENT ÇAVAŞ
Dokuz Eylül Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training

Özet:
Bu çalışmada STEM tabanlı ses ve özellikleri etkinliklerinin, öğrencilerin mühendis ve mühendislik imajlarına ve problem çözme becerilerine etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla çalışma, bir ortaokulda öğrenim gören 28'i kontrol 30'u deney grubunda yer alan ve tümü 6. sınıf öğrencilerinden oluşan toplam 58 kişilik bir topluluk ile 8 hafta boyunca yürütülmüştür. Çalışma kapsamında öğrencilere uygulanmak üzere araştırmacı tarafından beş farklı orjinal STEM etkinlikleri ve bunun uygulanmasını içeren çalışma yaprakları geliştirilmiştir. Geliştirilen STEM etkinliklerinin öğrencilerin mühendis ve mühendislik imajlarına, problem çözme becerilerine etkisini belirlemek için karma araştırma yöntemi uygulanmıştır. 
Yapılan çalışmada karma araştırma yöntemlerinden yakınsayan paralel desen kullanılmıştır. Burada nicel ve nitel veriler eş zamanda toplanmakta olup, çözümleme kısmında bu aşamalar birbirinden ayrı tutularak veriler yorumlama aşamasında bir araya getirilmiştir. Bu çalışmada nicel ve nitel araştırma verilerinin analizi için ön test- son test kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılmıştır. Nicel verilerin çözümlenmesinde Bağımlı Örneklem T testi ve Bağımsız Örneklem T testi uygulanmıştır. Nitel verilerin çözümlenmesinde ise içerik analizi yöntemi kullanılmıştır. Araştırmada öğrencilerin problem çözme becerilerini incelemek amacıyla Ge (2001) tarafından geliştirilen ve Coşkun (2004) tarafından Türkçe 'ye çevrilen "Problem Çözme Becerisi" ölçeği kullanılmıştır. Öğrencilerin mühendis ve mühendislik imajlarını incelemek için ise "Bir Mühendis Çiz Testi" kullanılmıştır. Bir mühendis çiz testi Knight ve Cunningham, (2004) tarafından geliştirdikten sonra farklı yaş gruplarına ait öğrencilere uygulanmış olup, yapılan bu çalışmada ise geliştirilen test göz önünde bulundurularak hazırlanan çizim formu kullanılmıştır.

Elde edilen analiz sonuçlarına göre deney ve kontrol gruplarının ön problem çözme becerisi ölçeği (PÇBÖ) puanlarına bakıldığında, deney grubu öğrencileri puanlarının kontrol grubundaki öğrencilere göre biraz daha yüksek olduğu ve gruplar arasında anlamlı fark olmadığı görülmüştür. Araştırmanın ikinci alt probleminde öğrencilerin son PÇBÖ puanları farkına bakıldığında, deney grubundaki öğrenci puanlarının, kontrol grubuna göre daha yüksek olduğu yine de anlamlı bir farkın oluşmadığı görülmüştür. Çalışmanın sonucuna göre PÇBÖ puanları farkı ile ilgili her iki grubun ölçek puanlarını ortalama olarak yükselttiği yine de bu farkın deney grubundaki öğrenciler lehine olduğu görülmüştür.
Araştırmanın diğer alt probleminde kontrol grubundaki öğrencilerin ön ve son PÇBÖ puanları farkına bakıldığında, farkın anlamlı olduğu ve kontrol grubunun son PÇBÖ puanının ön teste göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Araştırmanın dördüncü alt probleminde deney grubundaki öğrencilerin ön ve son PÇBÖ puanları farkına bakıldığında, deney grubunun son PÇBÖ puanının ön teste göre daha yüksek olduğu ve farkın deney grubu içinde anlamlı olduğu görülmüştür.
Sonuçlar incelendiğinde deney grubunun tüm alt boyutlarında kontrol grubu puanlarına göre daha iyi ortalamaya sahip olduğu görülmüştür. Her iki grubunun son testindeki ölçek puanına bakıldığında, puanlarda artış olduğu, deney grubundaki son testteki puan ortalamasının kontrol grubuna göre daha yüksek çıktığı ancak yine grupların birbirleriyle puan ortalaması bakımından anlamlı bir fark oluşturmadığı görülmüştür. 
Öğrencilerin STEM tabanlı ses ve özellikleri etkinliklerinin mühendis ve mühendislik imajlarının değişimi saptanmak için deney ve kontrol grubu ön ve son test karşılaştırılması, deney grubunun sadece kendi içinde ön ve son test karşılaştırması ve kontrol grubunun sadece kendi içinde ön ve son test karşılaştırılması yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar bulgular bölümünde ayrıntılı bir şekilde açıklanmıştır. Bir Mühendis Çiz Testinden elde edilen içerik analizi verileri incelendiğinde, kontrol grubunun ön ve son test çizimlerinde mühendis ve mühendislik algısının pek fazla değişmediği, deney grubunda ise yapılan etkinlikler sonucunda bu değişimin büyük olduğu ortaya konmuştur.

Abstract:
This study investigates the impact of STEM-based sound and its properties activities on students' perceptions of engineers and engineering, as well as their problem-solving skills. For this purpose, the academic investigation was conducted in 8 weeks with a total of 58 students, 28 of whom were in the control group and 30 of whom were in the experimental group, all of whom were 6th grade students studying in a secondary school. Within the scope of the study, five different original STEM activities and worksheets containing their implementation were developed by the researcher to be applied to the students. A mixed research method was applied to determine the effect of the developed STEM activities on students' images of engineers and engineering and their problem-solving skills.
In the study, a convergent parallel design from mixed research methods was used. Here, quantitative and qualitative data were collected simultaneously, these stages were kept separate from each other in the analysis part, and the data has been brought together in the interpretation stage. In this study, a quasi-experimental design with a pretest-posttest control group was used to analyze quantitative and qualitative research data. Dependent Sample T test and Independent Sample T test were applied to analyze quantitative data. Content analysis method was used to analyze qualitative data. In the study, the "Problem Solving Skills" scale, developed by Ge (2001) and translated into Turkish by Coşkun (2004), was used to examine students' problem-solving skills. "Draw an Engineer Test" was used to examine students' images of engineers and engineering. After the Draw an Engineer test was developed by Knight and Cunningham (2004), it was applied to students of different age groups, and in this study, a drawing form prepared considering the developed test was used.
According to the analysis results obtained, when examining the scores of the preliminary problem-solving scale (PSSS), it was observed that the scores of the students in the experimental group had slightly higher scores than the students in the control group and there was no significant difference between the groups. In the second sub-problem of the research, when the difference in the students' final PSSS scores was examined, it was seen that the student scores in the experimental group were higher than those in the control group, but there was no significant difference. According to the results of the study, it was seen that the difference in PSSS scores increased on average in both groups, but this difference was in favor of the students in the experimental group.

In the other sub-problem of the research, when the difference between the pre and post PSSS scores of the students in the control group was examined, it was seen that the difference was significant and the final PSSS scores of the control group were higher than the pre-test. In the fourth sub-problem of the research, when the difference between the pre and post PSSS scores of the students in the experimental group was examined, it was seen that the final PSSS scores of the experimental group were higher than the pre-test and the difference was significant within the experimental group. 

Upon analyzing the results, it became apparent that the experimental group achieved higher average scores in all sub-dimensions compared to the control group. When the post-test scores of both groups were examined, it was seen that there was an increase in the scores, the post-test mean score in the experimental group was higher than the control group, but there was no significant difference between the groups in terms of mean scores.

In order to determine the change in students' images of engineers and engineering through STEM-based sound and features activities, a pre- and post-test comparison of the experimental and control groups, a pre- and post-test comparison only within the experimental group, and a pre- and post-test comparison only within the control group were made the results obtained are explained in detail in the findings section. When the content analysis data obtained from the Draw an Engineer Test was examined, it was revealed that the perception of engineers and engineering did not change much in the pre- and post-test drawings of the control group, but this change was large as a result of the activities carried out in the experimental group.