STEM Odaklı Matematik Uygulamalarının 11. Sınıf Öğrencilerinin Matematik Tutum ve Bilgileri Üzerine Etkisi

Abstract

Matematik, yapısından ötürü soyut olarak düşünülen fakat aksine gerçek yaşam problemlerinin çözümünde vazgeçilmez olan bir araçtır. Gelişen ve değişen dünya ile toplumsal ihtiyaçlarda değişmiştir. Bu değişim eğitimi de doğrudan etkilemiştir. Gerçek hayat problemleri tek düze problemlerden farklı olarak birçok yetenek ve disiplinin kullanılmasını gerektirir. Bu problemlerin çözümü için birçok farklı yöntem ve teknik kullanılmaktadır. Bu yöntemler içerisinde gerçek dünya problemlerinin çözümünde çok sıklıkla başvurulan STEM yaklaşımı yer almaktadır. STEM bilim, teknoloji, mühendislik ve matematik disiplinlerinin gerçek hayat problemleri üzerinden öğretimini hedefleyen bir yöntemdir. Dolayısıyla bu çalışmada matematiğin gerçek hayat problemlerinde kullanımı amaçlanmıştır ve buna en uygun yöntem olarak STEM seçilmiştir. Örneklem olarak bir şehrin kırsalda yer alan bir ilçesindeki Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi’nde öğrenim gören 11. sınıf düzeyindeki öğrenciler seçilmiştir. Veri toplama aracı olarak gözlem notları, odak grup görüşmeleri ve öğrenci ürünleri kullanılmıştır. 2018-2019 eğitim-öğretim yılı birinci döneminde temel matematik dersi öğretim programı ile uyumlu olarak içerisinde STEM odaklı öğretim uygulamaları bulunan bir eylem planı uygulanmıştır. Araştırma sürecinde veriler eylem planı ışığında araştırmacı tarafından toplanmıştır. Öğrencilerin başta matematik olmak üzere ilgili STEM alanlarında bilgi ve tutumlarında gelişme gözlenmiştir. Öğrenci becerileri daha üst basamaklara taşınmış, öğrencilerin klasik ders kalıbı görüşü değişmiş ve derse karşı daha istekli, katılımları daha aktif ve bilgileri daha kalıcı olmuştur.

Keywords

• Eylem araştırması
• matematik eğitimi
• meslek lisesi
• STEM eğitimi

The Effects of STEM-Focused Mathematics Applications on Mathematics Attitudes and Knowledge of 11th Grade Students

Abstract

Despite its abstract nature, mathematics is an indispensable tool in solving real-life problems. In developing and changing world, social needs have also changed, which directly impacts education. Real-life problems are problems that require the use of several abilities and disciplines, unlike the uniform problems used in traditional education. Several methods and techniques are used to solve these problems. Among these methods, STEM is frequently used in solving real-world problems. STEM education is an approach that aims to teach science, technology, engineering, and mathematics disciplines through real-life scenarios. This study aimed to use mathematics in real-life problems and STEM was decided as the most suitable method. The participants of the study involved 11th-grade students in a Vocational and Technical Anatolian High School located in a rural district of a city. Observation notes, focus group interviews, student artifacts were used as data collection tools. In the first semester of the 2018-2019 academic year, an action plan including STEM focused instructional processes were implemented following the basic mathematics curriculum standards, and the data was collected by the researcher in the light of the action plan. The findings revealed that the students’ knowledge and skills in mathematics were positively influenced, as well as in other STEM areas. Knowledge and skills were positively affected by the students' attitudes towards mathematics. Student skills were shifted to higher levels, their traditional view patterns of mathematics changed and they became more eager to learn and to actively participate in the mathematics lessons.

Keywords

• Action research
• mathematics teaching
• vocational school
• STEM education

References

1. Akkaya, R. (2010). Olasılık ve istatistik öğrenme alanındaki kavramların gerçekçi matematik eğitimi ve yapılandırmacılık kuramına göre bilgi oluşturma sürecinin incelenmesi. [Yayınlanmamış doktora tezi]. Bursa Uludağ Üniversitesi. http://hdl.handle.net/11452/2524 adresinden 02.04.2019 tarihinde erişilmiştir.
2. Barell, J. (2007). Problem based learning: An inquiry approach. Corwin Press.
3. Batı, K., Çalışkan, İ. ve Yetişir, M. (2017). Fen eğitiminde bilgi işlemsel düşünme ve bütünleştirilmiş alanlar yaklaşımı (STEAM). Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 41(41), 91-103. https://doi.org/10.9779/puje800 adresinden 01.06.2018 tarihinde erişilmiştir.
4. Bender, W. N. (2018). STEM öğretimi için 20 strateji (Çev. S. Durmuş, S.A. İpek ve B. Yıldız). Nobel Akademik Yayıncılık.
5. Biçer, A. (2019). STEM yaklaşımına dayalı elektrik devre elemanları konusu öğretiminin 5. sınıf özel öğrenme güçlüğü olan öğrencilerin akademik başarılarına ve kalıcılığına etkisi (Yayın No. 535611) [Yüksek lisans tezi, Aksaray Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/ adresinden 01.09.2019 tarihinde erişilmiştir.
6. Bukova Güzel, E. (2016). Matematik eğitiminde matematiksel modelleme. Pegem Akademi. https://doi.org/10.14527/9786053185444
7. Bybee, R. (2010). Advancing STEM education: a 2020 vision. Technology and Engineering Teacher, 70(1), 30–35. https://search.proquest.com/scholarly-journals/advancing-stem-education-2020-vision/docview/853062675/se-2?accountid=16716 adresinden 05.02.2017 tarihinde erişilmiştir.
8. Cansız, Ş. (2016). Gerçekçi matematik eğitimi yaklaşımının öğrencilerin matematik başarısına ve yaratıcı düşünme becerilerine etkisi (Yayın No. 418229) [Doktora tezi, Atatürk Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/ adresinden 01.09.2019 tarihinde erişilmiştir.

9. Doğanay, K. (2018). Probleme dayalı STEM etkinlikleriyle gerçekleştirilen bilim fuarlarının ortaokul öğrencilerinin fen bilimleri dersi akademik başarılarına ve fen tutumlarına etkisi (Yayın No. 498288) [Yüksek lisans tezi, Kastamonu Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/ adresinden 03.08.2019 tarihinde erişilmiştir.
10. Ensari, Ö. (2017). Öğretmen adaylarının FeTeMM eğitimi ve FeTeMM etkinlikleri hakkındaki görüşleri (Yayın No. 480179) [Yüksek lisans tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/ adresinden 13.06.2019 tarihinde erişilmiştir.
11. Erdoğan, H. (2018). Gerçekçi matematik eğitimine dayalı matematik öğretiminin akademik başarı, kalıcılık ve yansıtıcı düşünme becerisine etkisi (Yayın No. 511076) [Yüksek lisans tezi, Pamukkale Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/ adresinden 19.05.2019 tarihinde erişilmiştir.
12. Gökbayrak, S. ve Karışan, D. (2017). STEM etkinliklerinin fen bilgisi öğretmen adaylarının bilimsel süreç becerilerine etkisi. Batı Anadolu Eğitim Bilimleri Dergisi, 8(2), 63-84. https://dergipark.org.tr/tr/pub/baebd/issue/33149/347724 adresinden 02.03.2019 tarihinde erişilmiştir.
13. Güzel, İ., Karataş, İ. ve Çetinkaya, B. (2010). Ortaöğretim matematik öğretim programlarının karşılaştırılması: Türkiye, Almanya ve Kanada. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education, 1(3), 309-325. https://dergipark.org.tr/tr/pub/turkbilmat/issue/21562/231433 adresinden 05.05.2019 tarihinde erişilmiştir.
14. Karahan, E. (2017). STEM eğitimi. Ö. Taşkın (Ed.), Fen eğitiminde güncel konular, içinde (s. 318-333). Pegem Akademi. https://doi.org/10.14527/9786052410882.13
15. Karahan, E. ve Bozkurt, G. (2017). STEM eğitiminde matematik odaklı gerçek dünya problemleri ve matematiksel modelleme. S. Çepni (Ed.), Kuramdan uygulamaya STEM+A+E Eğitimi, içinde (s. 353-372). Pegem Akademi. https://doi.org/10.14527/9786052410561.11
16. Kelley, T. R., & Knowles, J. G. (2016). A conceptual framework for integrated STEM education. International Journal of STEM Education, 3(1), 1-11. https://doi.org/10.1186/s40594-016-0046-z adresinden 19.05.2019 tarihinde erişilmiştir.
17. Millî Eğitim Bakanlığı (MEB). (2017). Ortaöğretim matematik dersi (9, 10, 11 ve 12. sınıflar) öğretim programı. http://mufredat.meb.gov.tr/ProgramDetay.aspx?PID=343 adresinden 01.04.2019 erişilmiştir.
18. National Council of Teachers of Mathematics (NCTM). (2000). Principles and standards for school mathematics. Author.
19. Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD). (2006). Assessing scientific, reading and mathematical literacy. A framework for PISA 2006. Author. https://doi.org/10.1787/9789264026407-en adresinden 04.12.2020 tarihinde erişilmiştir.
20. Özdemir, H. (2018). Meslek lisesi öğrencilerinin alanlarıyla ilgili mesleki matematik başarısını geliştirmeye yönelik STEM uygulamaları (Yayın No. 534956) [Doktora tezi, Uludağ Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/ adresinden 19.05.2019 tarihinde erişilmiştir.
21. Palavan, Ö., Gemalmaz, N. ve Kurtoğlu D. (2015). Sınıf öğretmenlerinin eleştirel düşünme becerisine ve eleştirel düşünme becerisinin geliştirilmesine yönelik görüşleri. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 12(30), 26-49. https://dergipark.org.tr/tr/pub/mkusbed/issue/19576/208807 adresinden 02.06.2018 tarihinde erişilmiştir.
22. Persaud-Sharma, D. (2012). Pedagogical methods to promote STEM literacy with case- study. 19(4), 1-12. https://doi.org/10.18848/2327-7971/CGP/v19i04/49014 adresinden 02.05.2018 tarihinde erişilmiştir.
23. Saban, A. ve Ersoy, A. (2017). Eğitimde nitel araştırma desenleri (Genişletilmiş 2. Baskı). Anı Yayıncılık.
24. Silverman, D. (2001). Interpreting qualitative data: Methods for analysing talk, text and interaction. SAGE Publication.
25. Tezel, Ö. ve Yaman, H. (2017). FETEMM eğitimine yönelik Türkiye’de yapılan çalışmalardan bir derleme [Özel Sayı]. Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi,6(1),135-145. http://www.jret.org/?pnum=53&pt=+2017+CİLT+6+ÖZEL+SAYI+1 adresinden 02.06.2018 tarihinde erişilmiştir.
26. Tozluyurt, E. (2008). Sayılar öğrenme alanı ile ilgili matematik tarihinden seçilen etkinliklerle yapılan dersler hakkında lise son sınıf öğrencilerinin görüşleri (Yayın No. 218672) [Yüksek lisans tezi, Gazi Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/ adresinden 19.05.2019 tarihinde erişilmiştir.
27. Yamak, H., Bulut, N. ve Dündar, S. (2014). 5. Sınıf öğrencilerinin bilimsel süreç becerileri ile fene karşı tutumlarına FeTeMM etkinliklerinin etkisi. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 34(2), 249-265. https://doi.org/10.17152/gefd.15192 adresinden 18.03.2019 tarihinde erişilmiştir.
28. Yıldırım, A. ve Şimşek, H. (2003). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Seçkin Yayınları.
29. Yıldırım, B. (2016). 7. sınıf fen bilimleri dersine entegre edilmiş fen, teknoloji, mühendislik, matematik (STEM) uygulamaları ve tam öğrenmenin etkilerinin incelenmesi (Yayın No. 429441) [Doktora tezi, Gazi Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/ adresinden 19.05.2019 tarihinde erişilmiştir.
30. Yıldırım, B.ve Altun, Y. (2015). STEM eğitim ve mühendislik uygulamalarının fen bilgisi laboratuar dersindeki etkilerinin incelenmesi. El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi, 2(2),28-40. https://dergipark.org.tr/tr/pub/ecjse/issue/4899/67132 adresinden 04.06.2017 tarihinde erişilmiştir.
31. Yıldırım, B. ve Selvi, M. (2017). STEM uygulamaları ve tam öğrenmenin etkileri üzerine deneysel bir çalışma. Eğitimde Kuram ve Uygulama, 13(2), 183-210. https://doi.org/10.17244/eku.310143 adresinden 18.03.2019 tarihinde erişilmiştir.
32. Zollman, A. (2012). Learning for STEM literacy: STEM literacy for learning. School Science and Mathematics, 112(1), 12-19. https://doi.org/10.1111/j.1949-8594.2012.00101.x adresinden 02.01.2019 tarihinde erişilmiştir.