Fen Bilimleri Öğretmenlerinin Fen ve Mühendislik Uygulamalarına Yönelik Farkındalıklarının İncelenmesi

Year 2024, Issue: 62, 3374 - 3425, 30.12.2024

Zeynep Uludağ , Gonca Harman

https://doi.org/10.53444/deubefd.1515263

Abstract

Mevcut fen bilimleri dersi öğretim programında fen ve mühendislik uygulamaları ile ilgili temel bilgilerin kazandırılması amaçlanmaktadır. Bu amaç kapsamında öğrencilerden ürün oluşturmaları ve sunmaları beklenmektedir. Öğretim programının beklentilerini yerine getirmeye çalışan öğrenciler fen ve mühendislik uygulamaları sırasında 21. yüzyıl becerileri, bilimsel süreç becerileri, yaşam becerileri ile mühendislik ve tasarım becerilerini kazanma, kullanma, geliştirme ve güçlendirme imkanı bulurlar. Öğrencilerin fen ve mühendislik uygulamalarında aktif olarak yer almalarını sağlamada fen bilimleri öğretmenlerinin çok önemli görevleri vardır. Öğretmenlerin görevlerini başarılı bir şekilde yerine getirebilmeleri üzerinde fen ve mühendislik uygulamalarına yönelik farkındalıkları son derece etkili olacaktır. Bu bağlamda araştırmada fen bilimleri öğretmenlerinin fen ve mühendislik uygulamalarına yönelik farkındalıklarının incelenmesi amaçlanmıştır. Araştırma 2021-2022 eğitim-öğretim yılında Karaman il merkezinde bulunan resmi ve özel ortaokullarda görev yapan gönüllü 70 fen bilimleri öğretmeninin katılımı ile gerçekleştirilmiştir. Araştırmada bir nitel araştırma yöntemi olan olgubilim deseni kullanılmıştır. Veriler araştırmacı tarafından hazırlanan Kişisel Bilgi Formu ve Farkındalık Formu ile toplanmıştır. Araştırma kapsamında elde edilen veriler içerik analizi ile çözümlenmiştir. Araştırma sonucunda fen bilimleri öğretmenlerinin fen ve mühendislik uygulamalarına yönelik farkındalıklarının yeterli olmadığı saptanmıştır.

Keywords

Fen ve mühendislik uygulamaları, farkındalık, fen bilimleri öğretmenleri

Ethical Statement

Bu çalışma Zeynep SAZAK’ın Doç. Dr. Gonca HARMAN danışmanlığında yaptığı yüksek lisans tezinden üretilmiş olup Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi, Bilimsel Araştırma ve Yayın Etik Kurulu’nun 06.10.2021 tarih ve 169-175 sayılı Etik Kurul Onayı alınarak gerçekleştirilmiştir.

Investigation of Science Teachers' Awareness Towards Science and Engineering Practices

Abstract

The current science course curriculum aims to gain basic knowledge about science and engineering practices. Within the scope of this purpose, students are expected to create and present products. Students who trying to fulfill the expectations of the curriculum have the opportunity to acquire, use, develop and strengthen 21st century skills, scientific process skills, life skills and engineering and design skills during science and engineering practices. Science teachers have very important duties in ensuring that students actively take part in science and engineering practices. Teachers' awareness of science and engineering practices will be extremely effective in their ability to fulfill their duties successfully. In this context, the research was aimed to investigate science teachers' awareness towards science and engineering practices. The research was conducted with 70 volunteer science teachers working in public and private secondary schools in Karaman city center in the 2021-2022 academic year. The phenomenology pattern, which is a qualitative research method, was used in the research. Data were collected with the Personal Information Form and Awareness Form prepared by the researcher. The data obtained within the scope of the research were analyzed by using content analysis. As a result of the research, it was determined that science teachers' awareness of science and engineering practices was not sufficient.

Keywords

Science and engineering practices, awareness, science teachers

References

• Akbulut, A. (2022). Fen Bilimleri ders kitaplarında yer alan fen ve mühendislik uygulamaları içeren etkinliklerin mühendislik tasarım sürecine göre incelenmesi. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi.
• Alpaslan, N. (2011). Mühendislik tarihi ve felsefesi üzerine bir araştırma. Marmara Sosyal Araştırmalar Dergisi, 1, 1-10.
• Arık-Erdin, M. (2021). Ortaokul düzeyinde uçak mühendisliği tasarım ünitesinin geliştirilmesi: Mühendislik tasarım süreç becerilerinin ve kavramsal öğrenmelerin izlenmesi. [Yayınlanmamış doktora tezi]. Yıldız Teknik Üniversitesi.
• Asal, R. (2020). Mühendislik tasarım temelli fen öğretiminin ilkokul 4. sınıf öğrencilerinin bilimsel yaratıcılık ve eleştirel düşünme becerilerine etkisi. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Gazi Üniversitesi.
• Aslan, F. & Bektaş, O. (2019). Fen bilgisi öğretmen adaylarının STEM uygulamaları hakkındaki görüşlerinin belirlenmesi. Uluslararası Eğitim Bilimleri Dergisi, 3(2), 17-50.
• Ayaz, E. (2019). Mühendislik tasarım temelli fen öğretiminin sınıf öğretmeni adaylarının karar verme, bilimsel yaratıcılık ve tasarım becerilerine etkisi. [Yayınlanmamış doktora tezi]. Gazi Üniversitesi.
• Ayvacı, H. Ş., Alaca, M. B. & Er-Nas, S. (2020). Fen bilimleri dersi öğretim programında yeniden yapılandırılan fen ve mühendislik uygulamalarının öğretmen görüşlerine dayalı olarak değerlendirilmesi. Journal of Instructional Technologies & Teacher Education, 9(1), 28-41.
• Bakırcı, H. & Kaplan, Y. (2021). Fen bilimleri öğretmenlerinin mühendislik ve tasarım becerileri alanında karşılaştığı sorunlar ve çözüm önerileri. Journal of Computer and Education Research, 9(18), 626-654.
• Bakırcı, H. & Kutlu, E. (2018). Fen bilimleri öğretmenlerinin FeTeMM yaklaşımı hakkındaki görüşlerinin belirlenmesi. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education, 9(2), 367-389.
• Bayar, S. A. & Bayar, V. (2015). Deneysel olmayan yaklaşımlar. S. Turan (Çev. Ed.), Uygulamada araştırma yöntemleri desen ve analizi bütünleştiren yaklaşım içinde (s. 89-100). Nobel.
• Biberoğlu-Galata, B. (2019). Fen bilimleri öğretmenlerinin fen ve mühendislik uygulamaları konu alanının derslerde uygulanmasına yönelik görüşlerinin belirlenmesi. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi.
• Bozkurt, E. (2014). Mühendislik tasarım temelli fen eğitiminin fen bilgisi öğretmen adaylarının karar verme becerisi, bilimsel süreç becerileri ve sürece yönelik algılarına etkisi. [Yayınlanmamış doktora tezi]. Gazi Üniversitesi.
• Bozkurt-Altan, E. & Karahan, E. (2019). Tasarım temelli fen eğitimine yönelik öğrenci ve öğretmen değerlendirmeleri: Isı yalıtımı ülke kazanımı etkinliği. İlköğretim Online, 18(3), 1345-1366.
• Bybee, R. W. (2011). Scientific and engineering practices in K–12 classrooms. Understanding a framework for K-12 science education. https://static.nsta.org/ngss/resources/201112_Framework-Bybee.pdf
• Cunningham, C. M. & Carlsen, W. S. (2014). Teaching engineering practices. Journal of Science Teacher Education, 25(2), 197-210.
• Çelik, C. (2016). Evrensel fen okuryazarlık ölçeğinin Türkçe’ye uyarlama çalışması ve öğretmen adaylarının evrensel fen okuryazarlık düzeyi. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi.
• Çetin, A. & Kahyaoğlu, M. (2018). STEM temelli etkinliklerin fen bilgisi öğretmen adaylarının fen, matematik, mühendislik ve teknoloji ile 21. yüzyıl becerilerine yönelik tutumlarına etkisi. EKEV Akademi Dergisi, 75, 15-28.
• Çevik, M., Danıştay, A. & Yağcı, A. (2017). Ortaokul öğretmenlerinin FeTeMM (Fen-Teknoloji-Mühendislik-Matematik) farkındalıklarının farklı değişkenlere göre değerlendirilmesi. Sakarya University Journal of Education, 7(3), 584-599.
• Çınar, S. & Kereci, N. (2020). Sınıf öğretmenlerinin mühendislik tasarım uygulamalarının fen bilimleri öğretimine entegrasyonu hakkındaki görüşleri: Ordu örneği. Uluslararası Eğitimde Yenilikçi Yaklaşımlar Dergisi, 4(2), 23-45.
• Demircioğlu, H. (2022). Popüler bilim dergilerinde mühendislik tasarım sürecinin incelenmesi: Bilim Çocuk Dergisi örneği. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Aksaray Üniversitesi.
• Faikhamta, C. (2020). Pre-service science teachers’ views of the nature of STEM. Science Education International, 31(4), 356-366.
• Gök, B. (2019). Mühendislik tasarım sürecine dayalı bilimsel oyuncak tasarımı etkinliklerinin ortaokul öğrencilerinin mühendislik becerileri algılarına ve bilimsel yaratıcılıklarına etkisi. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Mersin Üniversitesi.
• Gökdaş, M. (2023). Ortaokul fen bilimleri ders kitaplarında bilim ve mühendislik uygulamalarının temsil edilmesinin incelenmesi. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi.
• Guzey, S. S. & Aranda, M. (2017). Student participation in engineering practices and discourse: An exploratory case study. Journal of Engineering Education, 106(4), 585-606.
• Gülcü, B. (2023). Fen mühendislik ve girişimcilik uygulamaları eğitiminde 3B tasarım ve robotik destekli mühendislik tasarım süreçleri etkinliği: Kışlık lastik tasarlayalım! [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi.
• Güneş-Koç, R. S. & Kayacan, K. (2018). Fen bilimleri öğretmenlerinin 2018 fen bilimleri öğretim programında yer alan mühendislik ve tasarım becerilerine ilişkin görüşlerinin belirlenmesi. Turkish Studies Educational Sciences, 13(19), 865-881.
• Kang, E. J. S., McCarthy, M. J. & Donovan, C. (2019). Elementary teachers’ enactment of the NGSS science and engineering practices. Journal of Science Teacher Education, 30(7), 788-814.
• Keçeli, H. H. (2020). Argümana dayalı mühendislik tasarım sürecindeki grup içi tartışmaların incelenmesi. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi.
• Koçak-Canbaz, F. & Öz, M. (2018). Nitel araştırma türleri. S. Turan (Çev. Ed.), Nitel araştırma desen ve uygulama için bir rehber içinde (s. 21-37). Nobel.
• Koçan, G. (2015). Etik değerler ve mühendislik. GİDB Dergi, 4, 33-42.
• Köse, E. (2017). Bilimsel araştırma modelleri. R. Y. Kıncal (Ed.), Bilimsel araştırma yöntemleri içinde (s. 99-123). Nobel.
• Küçükyürük, B. & Çalış, F. (2018). Nöroşirürji’de robotik cerrahi kullanımı. Türk Nöroşir Dergisi, 28(3), 345-349.
• Mazlum, Ş. (2020). Fen bilimleri öğretmenlerinin mühendislik, tasarım ve girişimcilik becerileri hakkındaki görüş ve uygulamaları. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi.
• Meral, M., Altun-Yalçın, S., Çakır, Z. & Samur, E. (2022). Fen bilimleri öğretmenlerinin mühendislik tasarım uygulamalarına yönelik görüşleri. Journal of Innovative Research in Social Studies, 5(2), 138-154.
• Miles, M. B. & Huberman, A. M. (1994). Qualitative data analysis. An expanded sourcebook (Second Edition). Thousand Oaks, CA: Sage Publication.
• Millî Eğitim Bakanlığı [MEB]. (2018). Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı (İlkokul ve Ortaokul 3, 4, 5, 6, 7 ve 8. Sınıflar). Ankara.
• Millî Eğitim Bakanlığı [MEB] (2019). PISA 2018 Türkiye ön raporu. eğitim analiz ve değerlendirme raporları serisi No:10. http://pisa.meb.gov.tr/eski%20dosyalar/wp-content/uploads/2020/01/PISA_2018_Turkiye_On_Raporu.pdf
• National Research Council (NRC). (2012). A framework for K-12 science education: Practices, crosscutting concepts, and core ideas. The National Academies Press.
• Next Generation Science Standards (NGSS) APPENDIX F. (2013). APPENDIX F: Science and Engineering Practices in the NGSS. https://www.nextgenscience.org/sites/default/files/resource/files/Appendix%20F%20%20Science%20and%20Engineering%20Practices%20in%20the%20NGSS%20-%20FINAL%20060513.pdf
• Oğulata, R. T. (2021). Mühendislikte etik. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 33(2), 527-536.
• Oğuz-Ünver, A. & Okulu, H. Z. (2021). Fen eğitiminde mühendislik tasarımı ve uygulamaları. Bir eşya-bir malzeme. Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Yayınları.
• Öksüz, T. (2022). İlkokulda mühendislik tasarım becerileri kazanım alanına yönelik etkinlik tasarımı ve değerlendirilmesi. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi.
• Özbilen, A. G. (2018). STEM eğitimine yönelik öğretmen görüşleri ve farkındalıkları. Scientific Educational Studies, 2(1), 1-21.
• Özdemir, A. U. & Cappellaro, E. (2020). Sınıf öğretmenlerinin FeTeMM farkındalıkları ve FeTeMM eğitimi uygulamalarına yönelik görüşleri. Fen Bilimleri Öğretim Dergisi, 8(1), 46-75.
• Özen-Göktaş, Ş. (2022). Fen bilimleri öğretmenlerinin mühendislik tasarım süreçlerini içeren ders planlarını oluşturmada ve değerlendirmede kullandıkları ölçütlerin belirlenmesi. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Ege Üniversitesi.
• Özkan, R. & Okur-Akçay, N. (2021). Sınıf öğretmenlerinin fen bilimleri dersi öğretim programına eklenen fen, mühendislik ve girişimcilik uygulamalarına yönelik görüşlerinin incelenmesi. Milli Eğitim, 50(230), 119-146.
• Özsoy, T. (2018). Mühendislik bölümü öğretim üyelerinin mühendislik tasarım süreci ve bu sürecin ortaokul öğrencilerine öğretilmesi ile ilgili inançları. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Uludağ Üniversitesi.
• Partnership for 21st Century Learning [P21] (2019a). Framework for 21st century learning. https://static.battelleforkids.org/documents/p21/P21_Framework_Brief.pdf
• Partnership for 21st Century Learning [P21] (2019b). Framework for 21st century learning definitions.https://static.battelleforkids.org/documents/p21/P21_Framework_DefinitionsBFK.pdf
• Sağlamyürek, B. (2019). Fen mühendislik ve girişimcilik uygulamalarının 5. sınıf öğrencilerinin bilimsel süreç becerilerine ve çevresel tutum düzeylerine etkisi. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi.
• Saraç, E. & Yıldırım, M. S. (2019). 2018 fen bilimleri dersi öğretim programına yönelik öğretmen görüşleri. Academy Journal Of Educational Sciences, 3(2), 138-151.
• Sarı, U. & Yazıcı, Y. Y. (2019). Fen bilgisi öğretmenlerinin fen ve mühendislik uygulamaları hakkında görüşleri. International Journal of Social Sciences and Education Research, 5(2), 157-167.
• Şahiner, E. (2020). Mühendislik tasarım süreci etkinliklerinin sınıf öğretmen adaylarının fen teknoloji mühendislik matematik (FeTeMM) farkındalıklarına ve mühendis algılarına etkisi. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Yozgat Bozok Üniversitesi.
• Tipmontiane, K. & Williams, P. J. (2022). The integration of the engineering design process in biology-related STEM activity: A review of Thai secondary education. ASEAN Journal of Science and Engineering Education, 2(1), 1-10.
• Tuhtakaya, N. (2019). Fen bilimleri öğretmen adaylarının mühendislik tasarım süreci uygulamalarına yönelik görüşleri, mühendislik becerileri ve bilimsel yaratıcılıklarının değerlendirilmesi. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]. Mersin Üniversitesi.
• URL 1: TIMSS-Uluslararası Matematik ve Fen Eğilimleri Araştırması. TIMSS nedir? https://timss.meb.gov.tr/www/timss-nedir/icerik/4
• URL 2: Observing and identifying scientific and engineering practices in play. https://www.bowdoin.edu/childrens-center/pdf/stem-workshop-3.pdf
• Yıldırım, A. & Şimşek, H. (2018). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri (11. Baskı). Seçkin Yayıncılık.
• Wang, K. D., Cock, J. M., Käser, T. & Bumbacher, E. (2023). A systematic review of empirical studies using log data from open-ended learning environments to measure science and engineering practices. British Journal of Educational Technology, 54, 192-221.
• Webb, J. (2023). Undergraduate students' conceptions of NGSS science and undergraduate students' conceptions of NGSS science and engineering practices. [Doktora Tezi]. Brigham Young University.
• Wulandari, F. E. & Shofiyah, N. (2018, April). Problem-based learning: Effects on student’s scientific reasoning skills in science. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1006, No. 1, p. 012029). IOP Publishing.