Mühendislik Tasarım Becerileri Özyeterlik Algı Ölçeği’nin (MTBÖAÖ) Geliştirilmesi

Year 2024, Issue: 61, 458 - 480, 15.05.2024

Nazan Kahraman , Esra Yecan , Fatma Taskın Ekıcı , İzzet Kara

https://doi.org/10.9779/pauefd.1284927

Abstract

Mühendislik tasarımı, yeni fikirlerin disiplinler arası bakış açısıyla ürün ya da hizmete dönüştürülme sürecidir. Bu araştırmada bu sürece yönelik beceriler çalışılmıştır. Çalışmanın amacı, öğretmen adaylarının mühendislik tasarım becerilerine yönelik öz yeterlik algılarının (MTBÖA) belirlenebilmesi için geçerli ve güvenilir bir ölçek geliştirmektir. Araştırmada öncelikle amaçlı örneklem yoluyla seçilen öğrencilerle nitel bir çalışma yürütülmüştür. Madde oluşturma ve uzman görüşüne başvurma aşamaları sonrasında ön deneme çalışması yürütülmüş, ardından maddelerde ekleme, çıkarma ve düzenleme yapılmıştır. Son olarak, oluşturulan ölçek formunun geçerlik güvenirlik çalışması yürütülmüştür. Çalışmada açımlayıcı faktör analizi (AFA) yapılan birinci grupta 276; doğrulayıcı faktör analizi yapılan (DFA) ikinci grupta 211 öğretmen adayı yer almıştır. Araştırmanın bulguları sonucunda, 35 madde ve 5 faktörden oluşan ölçeğin geçerli ve güvenilir olduğu belirlenmiştir. Öğretmen adaylarının mühendislik tasarım becerilerine yönelik öz yeterlik algılarının araştırılması ve mühendislik tasarım becerilerinin karmaşık ve belirsiz kavramsal yapısının giderilmesi bağlamında çalışmanın alan yazına katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Keywords

Mühendislik tasarım becerileri, özyeterlik, ölçek geliştirme, fen bilimleri eğitimi

Development of the Engineering Design Skills Self-Efficacy Perception (EDSSPS) Scale

Abstract

Engineering design is the process of transforming new ideas into products or services from an interdisciplinary perspective. In this study, skills related to this process were studied. The aim of the study is to develop a valid and reliable scale to determine pre-service teachers' self-efficacy perceptions towards engineering design skills (PEDSS). Firstly, a qualitative study was conducted with students selected through purposive sampling. After the item generation and expert opinion stages, a pre-test study was conducted and then additions, deletions and edits were made to the items. Finally, the validity and reliability study of the scale form was conducted. In the study, 276 pre-service teachers were included in the first group in which exploratory factor analysis (EFA) was performed and 211 pre-service teachers were included in the second group in which confirmatory factor analysis (CFA) was performed. As a result of the study, it was determined that the scale consisting of 35 items and 5 factors was valid and reliable. It is thought that the study will contribute to the literature in the context of investigating pre-service teachers' self-efficacy perceptions towards engineering design skills and eliminating the complex and ambiguous conceptual structure of engineering design skills.

Keywords

engineering design skills, self-efficacy, scale development, science education

References

• ABET Engineering Accreditation Commission. (2019). Criteria for accrediting engineering programs (ABET). ABET Board of Delegates Engineering Area Delegation.
• Alameh, S. H. (2018). Effect of science and engineering practices in biology on students attitudes, achievement and engineering design skills [Unpublished master’s dissertation]. American University of Beirut.
• Aybek, E. C. (2021) Data preparation for factor analysis. URL: https://shiny.eptlab.com/dp2fa/
• Baker, D., Krause, S., & Purzer, S. (2008, June 22-25). Developing an instrument to measure tinkering and technical self efficacy in engineering [Conference presentation]. 2008 Annual Conference & Exposition, Pittsburgh, Pennsylvania.
• 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. DOI: 10.18009/jcer.908161
• Brown, T. A. (2015). Confirmatory factor analysis for applied research. Guilford Press.
• Büyüköztürk, Ş. (2002). Sosyal bilimler için veri analizi el kitabı: istatistik, araştırma deseni, SPSS uygulamaları ve yorum (1. Baskı). Pegem A Yayıncılık.
• Büyüköztürk, Ş. (2002). Faktör analizi: temel kavramlar ve ölçek geliştirmede kullanımı. Kuram ve Uygulamada Eğitim Yönetimi, 32, 470-483.
• Cabrera-Nguyen, P. (2010). Author guidelines for reporting scale development and validation results. Journal of the Society for Social Work and Research, 1(2), 99-103. https://doi.org/ 10.5243/jsswr.2010.8
• Carberry, A. R., Lee, H. S., & Ohland, M. W. (2010). Measuring engineering design self‐efficacy. Journal of Engineering Education, 99(1), 71-79.
• Çelik, H. E. ve Yılmaz, V. (2013). Lisrel 9.1 ile yapısal eşitlik modellemesi. Anı.
• Çokluk, Ö., Şekercioğlu, G. & Büyüköztürk, Ş. (2016). Sosyal bilimler için çok değişkenli istatistik SPSS ve LISREL uygulamaları (4. Baskı). Pegem Akademi.
• Davila Rangel, J.G. (2010). Engineering design educational model: From skills to objectives [Unpublished master’s dissertation]. The University of Texas at El Paso.
• Davis, K. A., & Amelink, C. T. (2016, October 12-15). Exploring differences in perceived innovative thinking skills between first year and upperclassmen engineers [Conference presentation]. 2016 IEEE Frontiers in Education Conference (FIE), Eire, PA, USA.
• De Jong, M., Londers, E., Van Hemelrijck, I., & Froyen, L. (2014, September 15-18). Towards an aligned design approach for the engineering curriculum [Conference presentation]. SEFI2014 42nd Annual Conferance, Birmingham, UK.
• DeVellis, R. F. (2014). Ölçek geliştirme: Kuram ve uygulamalar (T.Totan, Çev.). Nobel.
• Durmuş, B., Yurtkoru E. S. & Çinko, M. (2013). Sosyal bilimlerde SPSS ile veri analizi (5. Baskı). Beta Basım Yayım.
• Dym, C. L., & Little, P. (2009). Engineering design: A project-based introduction. John Wiley & Sons, Inc.,
• Eder, W. E., & Hosnedl, S. (2007). Design engineering: A manual for enhanced creativity. Taylor & Francis Group.
• Epskamp S. Stuber S., Nak J., Veenman M., & Jorgensen T.D. (2019). semPlot: Path Diagrams and Visual Analysis of Various SEM Packages' Output. [R Package]. Retrieved from https://CRAN.R-project.org/package=semPlot.
• Erkuş, A. (2007). Ölçek geliştirme ve uyarlama çalışmalarında karşılaşılan sorunlar. Türk Psikoloji Bülteni, 13(40), 17-25.
• Fabrigar, L. R., Wegener, D. T., MacCallum, R. C., & Strahan, E. J. (1999). Evaluating the use of exploratory factor analysis in psychological research. Psychological Methods, 4(3), 272-299.
• Gallucci, M., & Jentschke, S. (2021). SEMLj: jamovi SEM Analysis. [jamovi module]. For help please visit https://semlj.github.io/.
• Gelen, B., Akçay, B., Tiryaki, A., & Benek, İ. (2019). Fen bilimleri öğretmen adaylarının Fen-Teknoloji-Mühendislik-Matematik (FeTeMM)’e yönelik özyeterlik ölçeği: Türkçe’ye uyarlama, geçerlik ve güvenirlik çalışması. Eğitimde Kuram ve Uygulama, 15(1), 88-107. https://doi.org/10.17244/eku.395204
• Gentili, K. L., McCauley, J. F., Christianson, R. K., Davis, D. C., Trevisan, M. S., Calkins, D. E., & Cook, M. D. (1999, November 10-13). Assessing students design capabilities in an introductory design class [Conference presentation]. 29th ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference, San Juan, Puerto Rico, USA.
• Güneş Koç, R. S. & Kayacan, K. (2018). Fen Bilimleri öğretmenlerinin 2018 Öğretim Programı’nda yer alan mühendislik ve tasarım becerilerine ilişkin görüşlerinin belirlenmesi. Turkish Studies, 13(19), 865-881. http://dx.doi.org/10.7827/TurkishStudies.13771
• Güzeller, C. O. (2016). Herkes için çok değişkenli istatistik (1. Baskı). Maya Akademi.
• Hacıoğlu, Y., Yamak, H., & Kavak, N. (2016). Mühendislik tasarım temelli fen eğitimi ile ilgili öğretmen görüşleri. Bartın University Journal of Faculty of Education, 5(3), 807-830. https://doi.org/10.14686/buefad.v5i3.5000195411
• Hibberts, M. F. (2017). Known-groups validity and generalizability of a measure of engineering design [Unpublished doctoral dissertation]. University of South Alabama.
• Hilton, E. C. (2019). Approaches for the development of early-stage engineering design skills [Unpublished doctoral dissertation]. Georgia Institute of Technology.
• Hinkin, T. R. (1998). A brief tutorial on the development of measures for use in survey questionnaires. Organizational Research Methods, 2(1), 104-121.
• Horn, J. L. (1965). A rationale and test for the number of factors in factor analysis. Psychometrika, 30(2), 179-185.
• Jin, S. H., Song, K. I., Shin, D. H., & Shin, S. B. (2015). A performance-based evaluation rubric for assessing and enhancing engineering design skills in introductory engineering design courses. International Journal of Engineering Education, 31(4), 1007-1020.
• Jorgensen, T. D., Pornprasertmanit, S., Schoemann, A. M., Rosseel, Y., Miller, P., Quick, C., Garnier-Villarreal, M., Selig, J., Boulton, A., Preacher, K., Coffman, D., Rhemtulla, M., Robitzsch, A., Enders, C., Arslan, R., Clinton, B., Panko, P., Merkle, E., Chesnut, S., Byrnes, J., Rights, J. D., Longo, Y., Mansolf, M., Ben-Shachar, M. S., & Rönkkö, M. (2019). semTools: Useful Tools for Structural Equation Modeling. [R Package]. Retrieved from https://CRAN.R-project.org/package=semTools.
• Kalaycı, Ş. (Ed.). (2014). SPSS uygulamalı çok değişkenli istatistik teknikleri. Asil Yayın Dağıtım.
• Karakaya Özyer, K. (2021). Ölçek geliştirme ve güvenirlik analizleri: Jamovi uygulaması. Turkish Academic Research Review, 6(5), 1330-1384.
• Karasar, N. (2014). Bilimsel araştırma yöntemi: kavramlar ilkeler teknikler (26. Baskı). Nobel.
• Kayalar, A. (2018). Mobil teknolojiye dayalı FeTeMM uygulamalarının öğretmen adaylarının mühendislik tasarım becerilerine, sistem düşünme zekasına ve öğretmenlik özyeterliklerine etkisi [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Dokuz Eylül Üniversitesi.
• Khan, M. S., Wu, N., & Ibrahim, M. (2018, June 24-27). A study on measuring self-efficacy in engineering modeling and design courses [Conference presentation]. 2018 ASEE Annual Conference & Exposition, Salt Palace Convention Center, Salt Lake City, USA.
• Mamaril, N. J. A. (2014). Measuring undergraduate students' engineering self-efficacy: A scale validation study [Unpublished doctoral dissertation]. University of Kentucky.
• Marulcu, İ., & Sungur, K. (2012). Fen bilgisi öğretmen adaylarının mühendis ve mühendislik algılarının ve yöntem olarak mühendislik-dizayna bakış açılarının incelenmesi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 12(1), 13-23.
• Masi, B. (2003, June 22-25). The impact of faculty mentored versus web-guided engineering design experience on freshman skills [Conference presentation]. 2003 ASEE Annual Conference, Nashville Tennessee, USA.
• Millî Eğitim Bakanlığı (MEB). (2018). Fen bilimleri dersi öğretim programı (ilkokul ve ortaokul 3, 4, 5, 6, 7 ve 8. sınıflar).
• Moazzen, I., Miller, M., Wild, P., Jackson, L. A., & Hadwin, A. (2014, June 8-11). Engineering design survey [Conference presentation]. Proceedings of the Canadian Engineering Education Association (CEEA) Conference University of Calgary, Canmore, Canada.
• Mourtos, N. J. (2012). Defining, teaching, and assessing engineering design skills. International Journal of Quality Assurance in Engineering and Technology Education (IJQAETE), 2(1), 14-30.
• Pahl, G., Beitz, W., Feldhusen, J., & Grote, K. H. (2007). Engineering design: A systematic approach. Springer.
• Pajares, F. (1996). Self-efficacy beliefs in academic settings. Review of Educational Rresearch, 66(4), 543-578.
• Paul, D., Nepal, B., Johnson, M. D., &Jacobs, T. J. (2018). Examining validity of general self-efficacy Scale for assessing engineering students’ self-ffficacy. International Journal of Engineering Education, 34(5), 1671–1686.
• R Core Team (2021). R: A Language and environment for statistical computing. (Version 4.1) [Computer software]. Retrieved from https://cran.rproject.org. (R packages retrieved from MRAN snapshot 2022-01-01).
• Revelle, W. (2019). Psych: Procedures for Psychological, Psychometric, and Personality Research. [R package]. Retrieved from https://cran.r-project.org/package=psych.
• Rosseel, Y. (2019). lavaan: An R Package for Structural Equation Modeling. Journal of Statistical Software, 48(2), 1-36. https://doi.org/10.18637/jss.v048.i02
• Saraç, E., & Yıldırım, M. S. (2019). 2018 Fen bilimleri dersi öğretim programına yönelik öğretmen görüşleri. Academy Journal of Educational Sciences, 3(2), 138-151.
• Schermelleh-Engel, K., Moosbrugger, H., & Müller, H. (2003). Evaluating the fit of structural equation models: Tests of significance and descriptive goodness-of-fit measures. Methods of psychological research online, 8(2), 23-74.
• Seçer, İ. (2015). Psikolojik test geliştirme ve uyarlama süreci (1. Baskı). Anı Yayıncılık.
• Seth, D., Tangorra, J., & Ibrahim, A. (2015, October 21-24). Measuring undergraduate students' self-efficacy in engineering design in a project-based design course [Conference presentation]. 2015 IEEE Frontiers in Education Conference (FIE), Camino Real El Paso, El Paso, TX, USA.
• Shah, J. J., Smith, S. M. & Woodward, J. (2009, August 24-27). Development of standardized tests for design skills [Conference presentation]. The 17th International Conference on Engineering Design (ICED 09), Stanford University, Stanford, CA, USA.
• Şahin, M., & Aybek, E. (2019). Jamovi: an easy to use statistical software for the social scientists. International Journal of Assessment Tools in Education, 6(4), 670-692.
• Şeker, H., & Gençdoğan, B. (2014). Psikolojide ve eğitimde ölçme aracı geliştirme (2. Baskı). Nobel.
• Şencan, H. (2005). Sosyal ve davranışsal ölçümlerde güvenilirlik ve geçerlilik (1. Baskı). Seçkin Yayıncılık.
• Tabachnick, B. G., & Fidell, L. S. (2007). Using multivariate statistics. Pearson.
• Taşkın, Ç., & Akat, Ö. (2010). Araştırma yöntemlerinde yapısal eşitlik modelleme: LISREL ile marka değeri ölçümü örnekleri. Ekin Basım Yayın Dağıtım.
• The jamovi project (2022). jamovi. (Version 2.3) [Computer Software]. Retrieved from https://www.jamovi.org.
• Ullman, D. G. (2003). The mechanical design process. McGraw-Hill.
• Velicer, W. F., Eaton, C.A. & Fava, J. L. (2000). Construct explication through factor or component analysis: A review and evaluation of alternative procedures for determining the number of factors or components. In Goffin, R. D., & Helmes, E. (Eds.), Problems and solutions in human assessment: Honoring Douglas Jackson at Seventy (pp. 41-71). Boston: Kluwer.
• Yaman, C., Özdemir, A., & Akar Vural, R. (2018). STEM uygulamaları öğretmen öz-yeterlik ölçeğinin geliştirilmesi: Bir geçerlik ve güvenirlik çalışması. Adnan Menderes Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 5(2), 93-104.
• Yıldırım, A., & Şimşek, H. (2013). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri (9. Baskı). Seçkin Yayıncılık.
• Yıldırım, M.T. (2020). Sinir sisteminin öğretiminde FeTeMM tabanlı arduino robotik etkinliklerinin akademik başarı ve mühendislik tasarım süreci üzerine etkileri [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi.
• Yin, A. C. (2009). Learning on the job: Cooperative education, internships and engineering problem-solving skills [Unpublished doctoral dissertation]. The Pennsylvania State University.