STEM Eğitimi Üzerine Bir Teorik Çalışma: İki Uygulama Önerisi

Öz

21. Yüz yılda iletişim teknolojisi hızla geliştiği için bilgiye ulaşmak kolaylaşmaktadır bu noktada öğrencilere internet üzerinden ulaşabilecekleri sorular sormak yerine araştırarak analiz ederek ve sentezleyerek kendi bilgilerin oluşturmalarına fırsat verilmelidir. Gerçek yaşamda birçok değişkenden oluşan bir problemle karşılaşan öğrencilere, derslerde tek bir değişken üzerinden problem çözmeyi öğretmek gerçek yaşamla okul dersleri arasında uçurum oluşturacaktır. Gerçek yaşam problemleri tek bir disipline göre de çözülemeyebilir. Dolayısıyla öğrencilere disiplinleri bir bütün olarak ele alma iklimini ve ekip çalışmasını aktarmamız faydalı olacaktır. Bu çalışmanın amacı, STEM eğitiminin önemini ve açıklanamayan kısımlarını literatür taraması ile sunmak ve özellikle matematik dersleriyle ilgilenen STEM uygulamalarını önermektir. Bu çalışma teorik bir çalışmadır ve çalışmada nitel araştırma yöntemlerinden elde edilen doküman analiz tekniği kullanılmıştır. Çalışma teorik açıdan hazırlanmış ve diğer araştırmacılar için örnek teşkil etmesi adına sunulmuştur. Çalışmada iki örnek uygulama kazanımları ile birlikte yer almaktadır. Uygulamalardan birinde SCRATCH kodlama programı kullanılmış ve diğer uygulama izoperimetrik teoride yapılandırılmıştır. 

Anahtar Kelimeler

• mühendislik,matematik ağırlıklı STEM,Scratch,kodlama,STEM eğitimi,izoperimetrik teorem

A Theoretical Study on STEM Education: Proposal of Two Applications

Abstract

As communication technology develops rapidly in the 21st century, it is easy to reach knowledge. At this point students should be able to create their own knowledge by researching, analyzing and synthesizing rather than asking the questions they can reach via internet.  Real life problems may not be solved according to a single discipline. Therefore, it would be beneficial for us to transfer the climate and teamwork to the disciplines as a whole for the students. The purpose of this study is to present the importance and unexplained parts of STEM education through literature scan and especially to suggest STEM practices which mostly deal with mathematics classes. This study is a theoretical study and document analysis technique from qualitative research methods was used in the study.  The study was prepared in terms of theory and it was presented to be an example for the other researchers. There are two sample practices together with their objectives in this study. While SCRATCH coding program was used in one of the applications and the other application was structured on isoperimetric theorem.   

Keywords

• STEM education,engineering,mathematics-based STEM,Scratch,coding,isoperimetric theory

References

1. An, S. A. (2017). Preservice teachers’ knowledge of interdisciplinary pedagogy: the case of elementary mathematics–science integrated lessons. ZDM, 49(2), 237-248.
2. Asghar, A., Ellington, R., Rice, E., Johnson, F., & Prime, G. M. (2012). Supporting STEM education in secondary science contexts. Interdisciplinary Journal of Problem-based Learning, 6(2), 84-125.
3. Bacanak, A., Karamustafaoğlu, O., & Sacit, K. Ö. S. E. (2003). Yeni bir bakış: Eğitimde teknoloji okuryazarlığı. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 14(14), 191-196.
4. Berlin, D. F., & Lee, H. (2005). Integrating science and mathematics education: Historical analysis. School Science and Mathematics, 105(1), 15-24.
5. Bozkurt, A., & Polat, M. (2011). Sayma pullarıyla modellemenin tam sayılar konusunu öğrenmeye etkisi üzerine öğretmen görüşleri. Gaziantep University-Journal of Social Sciences, 10(2), 803-823.
6. Breiner, J. M., Harkness, S. S., Johnson, C. C., & Koehler, C. M. (2012). What is STEM? A discussion about conceptions of STEM in education and partnerships. School Science and Mathematics, 112(1), 3-11.
7. Brophy, S., & Evangelou, D. (2007). Precursors to engineering thinking. Presented at American Society for Engineering Education Annual Conference & Exposition, 2007 Honolulu, HI.
8. Bybee, R. W. (2010). What is STEM education? Science, 329(5995), 996.

9. Çeken, R. (2010). Fen ve teknoloji dersinde balonlu araba etkinliği. İlköğretim Online, 9(2), 1-5.
10. Daşdemir, İ. (2013). Animasyon kullanımının öğrencilerin akademik başarılarına, öğrenilen bilgilerin kalıcılığına ve bilimsel süreç becerilerine etkisi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 21(4), 1287-1304.
11. Dede, Y., & Yaman, S. (2006). Fen ve Matematik eğitiminde problem çözme: kuramsal bir çalışma. Çukurova Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 2(32), 116-128.
12. Dimopoulos, K., & Koulaidis, V. (2002). The socio-epistemic constitution of science and technology in the Greek press: An analysis of its presentation. Public Understanding of Science, 11(3), 225-241.
13. English, L. D. (2016). STEM education K-12: Perspectives on integration. International Journal of STEM Education, 3(1), 1-8.
14. Çer, E. & Ağrelim, H. T. (2016). 6, 7 ve 8. sınıf öğrencilerinin yazılı anlatım becerilerinin sözvarlığı ve sözcük sıklığı dağılımı açısından incelenmesi (Examination of vocabulary and distribution of word frequency of writing skills of students in 6, 7 and 8 grade). Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 13(36), 83-99.
15. Furner, J. M., & Kumar, D. D. (2007). The mathematics and science integration argument: A stand for teacher education. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 3(3), 185-189.
16. Göker, A. (2000). Ulusal inovasyon sistemi ve üniversite-sanayi işbirliği. Presented at Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Geleneksel Bahar Paneli: IV Bilimsel Araştırmada Üniversite-Sanayi İşbirliği, 20 Nisan, Ankara. Retrieved from http://www.inovasyon.org/pdf/AYK.Ank.Uni.Nisan00.pdf
17. Gülburnu, M. (2013). Using cabri 3D in geometry teaching on 8th grade effect on academic success and assessment of students opinions (Unpublished Master's thesis). Adıyaman University, Adıyaman.
18. Howards, H., Hutchings, M., & Morgan, F. (1999). The isoperimetric problem on surfaces. The American Mathematical Monthly, 106(5), 430-439.
19. İdin, Ş., & Kaptan, F. (2017). İlköğretim fen eğitiminde yenilenen öğretim programlarına göre hazırlanan doktora tezlerinin incelenmesi üzerine bir çalışma. Türk Dünyası Uygulama ve Araştırma Merkezi Eğitim Dergisi, 2(1), 29-43.
20. Kelley, T. (2010). Staking the claim for the "T" in STEM. Journal of Technology Studies, 36(1), 2-11.
21. Korur, F., Taşkın, G., İldemir, G., Acar, B., Üstündağ, T., Tıraş, O., & Yıldırım, M. Z. (2014). Fen becerilerim ölçeğinin uyarlanarak pratik etkinlikler sonrası öğrencilerin becerilerine yönelik algılarının tespit edilmesi. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 30, 95-117.
22. Kutluca, T., & Akın, M. F. (2014). Dört kefeli cebir terazisi somut materyali yardımı ile tamsayılar konusunun öğretimi. İlköğretim Online, 13(1), 17-26.
23. Lehman, J. R. (1994). Integrating science and mathematics: Perceptions of preservice and practicing elementary teachers. School Science and Mathematics, 94(2), 58-64.
24. MEB (2013). İlköğretim kurumları (ilkokullar ve ortaokullar) fen bilimleri dersi (3, 4, 5, 6, 7 ve 8. sınıflar) öğretim programı [Primary school science teaching programs for all grades]. Ankara.
25. Nadelson, L. S., Callahan, J., Pyke, P., Hay, A., Dance, M., & Pfiester, J. (2013). Teacher STEM perception and preparation: Inquiry-based STEM professional development for elementary teachers. The Journal of Educational Research, 106(2), 157-168.
26. Sayın, Z., & Seferoğlu, S. S. (2016). Yeni bir 21. yüzyıl becerisi olarak kodlama eğitimi ve kodlamanın eğitim politikalarına etkisi. Presented at “Akademik Bilişim Konferansı”, 3-5 February, Adnan Menderes University, Aydın.
27. Silver, E. A., Shapiro, L. J., & Deutsch, A. (1993). Sense making and the solution of division problems involving remainders: an examination of middle school students' solution processes and their interpretations of solutions. Journal for Research in Mathematics Education, 24(2), 117-135.
28. Şimşek, H., & Yıldırım, A. (2011). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Ankara: Seçkin Yayıncılık. Van Meeteren, B., & Zan, B. (2010, May). Revealing the work of young engineers in early childhood education. In collected papers from The SEED (STEM in Early Education And Development) Conference. Retrieved from: https://www.researchgate.net/profile/Beth_Van_Meeteren/publication/301779712_Revealing_the_Work_of_Young_Engineers_in_Early_Childhood_Education/links/5727c50808ae262228b45443.pdf
29. Yener, K. A. (2007). Binalarda günışığından yararlanma yöntemleri: çağdaş teknikler. VIII. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, Sempozyum Bildirisi, 231-241, İzmir. Retrieved from http://www1.mmo.org.tr/resimler/dosya_ekler/b4b098eec636a3f_ek.pdf
30. Zemelman, S., Daniels, H., Hyde, A. A., & Varner, W. (1998). Best practice: New standards for teaching and learning in America's schools. Heinemann Educational Publishers.