Research Article
BibTex RIS Cite

Sınıf Öğretmeni Adaylarının İlkokul 4. Sınıf Matematik Dersinde Model Oluşturma Etkinlikleri Temelli STEM Yaklaşımı Uygulamalarının İncelenmesi

Year 2022, Volume: 6 Issue: 2, 207 - 251, 31.12.2022

Abstract

Bu araştırmada sınıf öğretmeni adaylarının kendi tasarladıkları model oluşturma etkinlikleri temelli STEM yaklaşımı uygulamalarını ilkokul 4. sınıf matematik dersinde nasıl uygulandığının incelenmesi amaçlanmıştır. Araştırmada nitel araştırma yöntemi desenlerinden temel nitel araştırma deseni kullanılmıştır. Araştırma 2019-2020 öğretim yılı güz döneminde Öğretmenlik Uygulaması I dersi kapsamında Ege bölgesinde yer alan bir ildeki bir devlet ilkokulunda yürütülmüştür. 8 katılımcının 4’ü etkinlik uygulayıcı diğer 4’ü ise gözlemci statüsünde araştırmada yer almışlardır. Uygulayıcı katılımcılar toplam 3 adet etkinlik tasarlamış ve uygulamıştır. Süreç boyunca hem uygulayıcı hem de gözlemci katılımcılar tarafından günlük tutulmuş ve yapılan dersler video ile kaydedilmiştir. Sürecin sonunda ders video kayıtları araştırmacı tarafından gözlemlenmiş ve etkinlik uygulama süreci analiz edilmiştir. Her etkinliğin sonunda etkinlik uygulayıcı katılımcılarla, tüm etkinlikler bittiğinde ise gözlemci katılımcılarla yarı yapılandırılmış görüşmeler yapılmış ve ilkokul 4.sınıf öğrencilerinin yapılandırılmış formlar aracılığıyla yazılı görüşleri alınmıştır. Yapılan gözlem ve görüşmelerin analizi sonucu katılımcıların model oluşturma etkinlikleri temelli STEM yaklaşımı uygulamalarını 6 aşamada tamamladığı, her aşamanın birbiri arasında geçiş yapılabilecek esnek bir yapıya sahip olduğu, deneyim eksikliklerine rağmen etkinlikleri uygulamaya yönelik motivasyona sahip oldukları ve genel anlamda her bir katılımcının süreci tamamladığı görülmektedir. Katılımcıların yalnızca görüşlerin analizi sonucu ise yaşadıkları zorluklara rağmen model oluşturma etkinlikleri temelli STEM yaklaşımı uygulamalarını meslek yaşamlarında uygulamaya istekli olduklarını ve ilkokul öğrencilerinin uygulamalara yönelik ilgi ve motivasyonlarının arttığını, diğer bazı becerilerin dışında öğrencilere iş birliği, iletişim, yaratıcılık, eleştirel düşünme becerileri kazandırdığını ifade ettikleri sonucuna ulaşılmıştır.

References

  • Acar, D. (2018). FeTeMM eğitiminin ilkokul 4. sınıf öğrencilerinin akademik başarı, eleştirel düşünme ve problem çözme becerisi üzerine etkisi [Yayınlanmamış Doktora Tezi]. Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
  • Acar, D., Tertemiz, N., & Taşdemir, A. (2018). The effects of STEM training on the academic achievement of 4th graders in science and mathematics and their views on STEM training. International Electronic Journal of Elementary Education, 10(4), 505-513. https://doi.org/10.26822/iejee.2018438141.
  • Afriana, J., Permanasari, A., & Fitriani, A. (2016). Project based learning integrated to STEM to enhance elementary school's students scientific literacy. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 5(2), 261-267. https://doi.org/ 10.15294/jpii.v5i2.5493.
  • Akgündüz, D. ve Akpınar, B. C. (2018). Okul öncesi eğitiminde fen eğitimi temelinde gerçekleştirilen STEM uygulamalarının öğrenci, öğretmen ve veli açısından değerlendirilmesi. Yaşadıkça Eğitim Dergisi, 32(1), 1-26. https://hdl.handle.net/11413/5460.
  • Alumbaugh, K. M. (2015). The perceptions of elementary STEM schools in missouri [Unpublished doctoral dissertation]. Lindenwood University, Missouri.
  • Arık, S. ve Benli Özdemir, E. (2019). En güçlü, en uzun ve en güzel iskelet benim iskeletim: Bir STEAM etkinliği. ILTER Congress, (108-121), Amasya. https://www.researchgate.net/publication/338113172_ En_Guclu_En_Uzun_ve_En_Guzel_Iskelet_Benim_Iskeletim_Bir_STEAM_Etkinligi
  • Aydın, E. ve Derin, G. (2018). STEM ve matematik eğitimi. İçinde K. A. Kırkıç ve E. Aydın (Ed.). Merhaba STEM: Yenilikçi bir öğretim yaklaşımı. (s. 27-38). Konya: Eğitim Yayınevi.
  • Aydın-Günbatar, S. ve Tabar, V. (2019). Türkiye’de gerçekleştirilen STEM araştırmalarının içerik analizi. YYÜ Eğitim Fakültesi Dergisi, 16(1), 1054-1083. https://doi.org/10.23891/efdyyu.2019.153.
  • Azgın, A. O. ve Şenler, B. (2019). İlkokulda STEM: Öğrencilerin kariyer ilgileri ve tutumları. Journal of Computer and Education Research, 7(13), 213-232. https://doi.org/10.18009/jcer.538352.
  • Becker, K. H., & Park, K. (2011). Integrative approaches among science, technology, engineering, and mathematics (STEM) subjects on students’ learning: A meta-analysis. Journal of STEM Education, 12(5), 23-37. https://www.jstem.org/jstem/index.php/JSTEM/article /view/1509/1394.
  • Berk, G. (2020). DMÖN destekli STEM uygulamalarının oran – orantı ve yüzdeler konusunda etkisinin incelenmesi [Yayınlanmamış Doktora Tezi]. Atatürk Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
  • Bolat, Y. İ. (2020). STEM temelli matematik etkinliklerinin problem çözme ve bilgi işlemsel düşünme becerisi ile STEM alanlarına olan ilgiye katkılarının araştırılması [Yayınlanmamış Doktora Tezi]. Atatürk Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
  • Braun, V., & Clarke, V. (2006). Using thematic analysis in psychology. Qualitative Research in Psychology, 3(2), 77-101. https://doi.org/10.1191/1478088706qp063oa.
  • Bybee, R. W. (2010). Advancing STEM education: A 2020 vision. Technology And Engineering Teacher, 70(1), 30.https://www.proquest.com/openview/75bbe8b13bf3f54ebd755333ffd8621e/1?cbl=34845&pq-origsite=gscholar.
  • Ching, Y. H., Yang, D., Wang, S., Baek, Y., Swanson, S., & Chittoori, B. (2019). Elementary school student development of STEM attitudes and perceived learning in a STEM integrated robotics curriculum. TechTrends, 63(5), 590-601. https://doi.org/10.1007/s11528-019-00388-0.
  • Creswell, J. W. & Plano Clark, V. L. (2015). Karma yöntem araştırmaları tasarımı ve yürütülmesi. (Çev. Ed. Y. Dede ve S. B. Demir). Ankara: Anı Yayıncılık.
  • Dickerson, D. L., Eckhoff, A., Stewart, C. O., Chappell, S., & Hathcock, S. (2014). The examination of a pullout STEM program for urban upper elementary students. Research in Science Education, 44(3), 483-506. https://doi.org/10.1007/s11165-013-9387-5.
  • Doğan, İ. (2019). STEM etkinliklerinin 7. Sınıf öğrencilerinin bilimsel süreç becerilerine, fen ve STEM tutumlarına ve elektrik enerjisi ünitesindeki başarılarına etkisi [Yayınlanmamış Doktora Tezi]. Balıkesir Üniversitesi, Balıkesir.
  • Doğan, M. F., Gürbüz, R., Çavuş-Erdem, Z. ve Şahin, S. (2018). STEM eğitimine geçişte bir araç olarak matematiksel modelleme. İçinde R. Gürbüz ve M. F. Doğan (Ed.). Matematiksel modellemeye disiplinler arası bakış: Bir STEM yaklaşımı (s. 43-56). Ankara: Pegem Akademi.
  • Doğan, M. F., Gürbüz, R., Çavuş-Erdem, Z. & Şahin, S. (2019). Using mathematical modeling for ıntegrating STEM disciplines: A theoretical framework. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education, 10(3), 628-653. https://doi.org/10.16949/turkbilmat.502007.
  • Elliott, B., Oty, K., McArthur, J. & Clark, B. (2001). The effect of an interdisciplinary algebra/science course on students' problem solving skills, critical thinking skills and attitudes towards mathematics. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology, 32(6), 811-816. https://doi.org/10.1080/00207390110053784.
  • English, L. D. (2015). STEM: Challenges and opportunities for mathematics education. In Proceedings of the 39th Meeting of the International Group for the Psychology of Mathematics Education, 39(1), 4-18. https://eprints.qut.edu.au/87506/.
  • English, L. D. (2017). Advancing elementary and middle school STEM education. International Journal of Science and Mathematics Education, 15(1), 5-24. https://doi.org/10.1007/s10763-017-9802-x.
  • Erbas, A. K., Kertil, M., Çetinkaya, B., Çakiroglu, E., Alacaci, C., & Bas, S. (2014). Mathematical modeling in mathematics education: Basic concepts and approaches. Educational Sciences: Theory and Practice, 14(4), 1621-1627. https://doi.org/10.12738/estp.2014.4.2039.
  • Eroğlu, S. ve Bektaş, O. (2016). STEM eğitimi almış fen bilimleri öğretmenlerinin STEM temelli ders etkinlikleri hakkındaki görüşleri. Eğitimde Nitel Araştırmalar Dergisi, 4(3), 43-67. https://dergipark. org.tr/en/pub/enad/issue/32043/356762.
  • Estapa, A. T., & Tank, K. M. (2017). Supporting integrated STEM in the elementary classroom: a professional development approach centered on an engineering design challenge. International Journal of STEM Education, 4(1), 1-16. https://doi.org/10.1186/s40594-017-0058-3.
  • Firdaus, A. R., Wardani, D. S., Altaftazani, D. H., Kelana, J. B., & Rahayu, G. D. S. (2020, October). Mathematics learning in elementary school through engineering design process method with STEM approach. Journal of Physics: Conference Series, 1657(1), 1-6. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/17426596/1657/1/012044meta.
  • Gencer, A. S., Doğan, H., Bilen, K. ve Can, B. (2019). Bütünleşik STEM eğitimi modelleri. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 45, 38-55. https://dergipark.org.tr/en/pub/pauefd/issue/41649/433453.
  • Gezer, M. (2021). Örneklem seçimi ve örnekleme yöntemleri. İçinde B. Çetin, M. İlhan ve M. G. Şahin (Ed.). Eğitimde arştırma yöntemleri: temel kavramlar, ilkeler ve süreçler (s. 134-162). Ankara: Pegem Akademi.
  • Gül, K. S., & Taşar, M. F. (2020). A review of researches on STEM in preservice teacher education. Elementary Education Online, 19(2), 515-539. https://doi.org/10.17051/ilkonline.2020.689682.
  • Gülhan, F. & Şahin, F. (2018). Activity implementation intended for STEAM (STEM+ Art) education: Mirrors and light. Journal of Inquiry Based Activities, 8(2), 111-126. https://www.ated.info.tr/ojs-3.2.1-3/index.php/ated/article/view/29.
  • Hacıoğlu, Y. ve Başpınar, A. (2020). Bir sınıf öğretmeni ve öğrencilerinin ilk STEM eğitimi deneyimleri. Karadeniz Sosyal Bilimler Dergisi, 12(22), 1-23. https://doi.org/10.38155/ksbd.690919.
  • Hakim, L. L., Sulatri, Y. L., Mudrikah, A. & Ahmatika, D. (2019). STEM project-based learning models in learning mathematics to develop 21st century skills. ITEEA Journal, 1-5. https://doi.org/10.4108/eai.19-10-2018.2281357.
  • Hallström, J., & Schönborn, K. J. (2019). Models and modelling for authentic STEM education: reinforcing the argument. International Journal of STEM Education, 6(1), 1-10. https://doi.org/10.1186/s40594-019-0178-z.
  • Herdem, K. ve Ünal, İ. (2018). STEM eğitimi üzerine yapılan çalışmaların analizi: Bir meta-sentez çalışması. Marmara Üniversitesi Atatürk Eğitim Fakültesi Eğitim Bilimleri Dergisi, 48(48). https://doi.org/10.15285/maruaebd.345486.
  • Hiğde, E. (2018). Ortaokul 7. sınıf öğrencileri için hazırlanan STEM etkinliklerinin farklı değişkenlere yönelik etkisinin incelenmesi [Yayınlanmamış Doktora Tezi]. Aydın Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Aydın.
  • Kanadlı, S. (2019). A meta-summary of qualitative findings about STEM education. International Journal of Instruction, 12(1), 959-976. https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ1201183.pdf.
  • Kaya, A. ve Ayar, M. C. (2020). Türkiye örnekleminde STEM eğitimi alanında yapılan çalışmaların içerik analizi. İstanbul Aydın Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 6(2), 275-306. https://dergipark.org.tr/en/pub/iauefd/issue/57710/822443.
  • Kertil, M., & Gurel, C. (2016). Mathematical modeling: A bridge to STEM education. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 4(1), 44-55. https://doi.org/10.18404/ijemst.95761.
  • Kim, G. S. & Choi, S. Y. (2012). The effects of the creative problem solving ability and scientific attitude through the science-based STEAM program in the elementary gifted students. Journal of Korean Elementary Science Education, 31(2), 216-226. https://doi.org/10.15267/keses.2012.31.2.216.
  • Kopcha, T. J., McGregor, J., Shin, S., Qian, Y., Choi, J., Hill, R. & Choi, I. (2017). Developing an integrative STEM curriculum for robotics education through educational design research. Journal of Formative Design in Learning, 1(1), 31-44. https://doi.org/10.1007/s41686-017-0005-1.
  • Korucu, A. T. ve Kabak, K. (2021). The effects of STEM and other innovative interdisciplinary practices on academic success, attitude, career awareness: A meta-synthesis study. Journal of Learning and Teaching in Digital Age, 6(1), 27-39. https://dergipark.org.tr/en/pub/joltida/issue/59433 /854103.
  • Lesh, R. (2010). Tools, researchable issues & conjectures for investigating what it means to understand statistics (or other topics) meaningfully. Journal of Mathematical Modeling and Application, 1(2), 16-48.https://www.researchgate.net/publication/277194701_Tools_Researchable_Issues_Conjectures_for_Investigating_What_it_Means_to_Understand_Statistics_or_Other_Topics_Meaningfully.
  • Maass, K., Geiger, V., Ariza, M. R., & Goos, M. (2019). The role of mathematics in interdisciplinary STEM education. ZDM, 51(6), 869-884. https://doi.org/10.1007/s11858-019-01100-5.
  • Merriam, S. B. (2013). Nitel araştırma desen ve uygulama için bir rehber. (Çev. Ed. S. Turan). Ankara: Nobel Akademik Yayıncılık.
  • Milli Eğitim Bakanlığı. (2016). STEM eğitimi raporu. Milli Eğitim Bakanlığı Yenilik ve Eğitim Teknolojileri Genel Müdürlüğü (YEĞİTEK). Ankara: MEB Yayıncılık.
  • Mumcuoğlu Topaloğlu, Ç. (2020). STEM çalışmalarının ilköğretimde matematik fen bilimleri ve bilişim teknoloji derslerinde uygulanabilirliğine ait öğretmen görüşleri [Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Bahçeşehir Üniversitesi, İstanbul.
  • Ocak, G. (2019). Bilimsel araştırmalarda kullanılan veri toplama yolları. İçinde G. Ocak (Ed.). Eğitimde bilimsel araştırma yöntemleri (s. 218-272). Ankara: Pegem Akademi.
  • Pekbay, C., Saka, Y. ve Kaptan, F. (2020). Ortaokul öğrencilerinin STEM eğitim yaklaşımına dayalı olarak hazırlanan etkinlikler ile ilgili görüşleri: Yeşil mühendislik etkinlikleri. İnönü Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 21(2), 840-857. https://doi.org/10.17679/inuefd.684513.
  • Prawvichien, S., Siripun, K. & Yuenyong, C. (2018). Developing teaching process for enhancing students’ mathematical problem solving in the 21st century through STEM education. AIP Conference Proceedings 1923(1), 1-6. https://doi.org/10.1063/1.5019560.
  • Pulat, N. (2020). Türkiye’ de yayımlanmış olan FeTeMM (STEM) etkinliklerinin alan yazın ışığında oluşturulmuş kriterler ile incelenmesi [Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Van.
  • Saldaña, J. (2013). The coding manual for qualitative researchers. Thousand Oaks, CA: Sage. https://doi.org/10.1108/QROM-08-2016-1408.
  • Sarı, D. ve Katrancı, M. (2020). İlkokul dördüncü sınıf öğrencilerinin STEM etkinlikleri hakkındaki görüşleri. Turkish Journal of Primary Education, 5(2), 119-132. https://dergipark.org.tr/en/pub/tujped/ issue/58028/794489.
  • Seage, S. J., & Türegün, M. (2020). The effects of blended learning on STEM achievement of elementary school students. International Journal of Research in Education and Science, 6(1), 133-140. https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ1231349.pdf.
  • Siew, N. M., Amir, N. & Chong, C. L. (2015). The perceptions of pre-service and in-service teachers regarding a project-based STEM approach to teaching science. SpringerPlus, 4(1), 1-20. https://doi.org/10.1186/2193-1801-4-8.
  • Siregar, N. C., Rosli, R., Maat, S. M., & Capraro, M. M. (2019). The effect of science, technology, engineering and mathematics (STEM) program on students’ achievement in mathematics: A meta-analysis. International Electronic Journal of Mathematics Education, 15(1), 1-12. https://doi.org/10.29333/iejme/5885.
  • Stohlmann, M. (2013). Integrated STEM model-eliciting activities: Developing 21st century thinkers. https://digitalscholarship.unlv.edu/ cgi/viewcontent.cgi?article=1008&context=aaas_pacific_conf.
  • Stohlmann, M. S., Moore, T. J., & Cramer, K. (2013). Preservice elementary teachers' mathematical content knowledge from an integrated STEM modelling activity. Journal of Mathematical Modelling and Application, 1(8), 18-31. https://bu.furb.br/ojs/index.php/modelling/ article/view/3299/2476.
  • Suh, H., & Han, S. (2019). Promoting sustainability in university classrooms using a STEM project with mathematical modeling. Sustainability, 11(3080), 1-22. https://doi.org/10.3390/su11113080.
  • Thomas, T. A. (2014). Elementary teachers’ receptivity to integrated science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education in the elementary grades [Unpublished doctoral dissertation]. University of Nevada, Reno.
  • Toma, R. B., & Greca, I. M. (2018). The effect of integrative STEM instruction on elementary students’ attitudes toward science. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 14(4), 1383-1395. https://doi.org/10.29333/ejmste/83676.
  • Uğraş, M. (2017). Okul öncesi öğretmenlerinin STEM uygulamalarına yönelik görüşleri. Eğitimde Yeni Yaklaşımlar Dergisi, 1(1), 39-54. https://www.researchgate.net/profile/Mustafa-Ugras.
  • Uğraş, M. & Genç, Z. (2018). Investigating preschool teacher candidates' STEM teaching intention and the views about STEM education. Bartın Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 7(2), 724-744. https://doi.org/10.14686/buefad.408150.
  • Ültay, N., Emeksiz, N. ve Durmuş, R. (2020). STEAM yaklaşımına ilişkin örnek bir uygulama ve uygulama hakkında öğrenci görüşleri. Fen Bilimleri Öğretimi Dergisi, 8(1), 1-17. https://app.trdizin.gov.tr/ makale/TXpZeE9ESXhNUT09/steam-yaklasimina-iliskin-ornek-bir-uygulama-ve-uygulama-hakkinda-ogrenci-gorusleri.
  • Weber, E., Fox, S., Levings, S. B. & Bouwma-Gearhart, J. (2013). Teachers’ conceptualizations of integrated STEM. Acad Exchange, 17(3), 47-53. http://www.rapidintellect.com/AEQweb/t5354j3.pdf.
  • Wieselmann, J. R., Roehrig, G. H., & Kim, J. N. (2020). Who succeeds in STEM? Elementary girls' attitudes and beliefs about self and STEM. School Science and Mathematics, 120(5), 297-308. https://doi.org/10.1111/ssm.12407.
  • Yabas, D., Boyacı, H. S. & Çorlu, M. S. (2020). Mathematical modelling in STEM education: A math trail using LABSTARTM. In M. Ludwig, S.
  • Jablonski, A. Caldeira, & A. Moura (Eds.), Research on Outdoor STEM Education in the Digital Age. Proceedings of the ROSETA Online Conference in June 2020 (pp. 31-38). Münster: WTM.
  • Yasak, M. T. (2017). Tasarım temelli fen eğitiminde, fen, teknoloji, mühendislik ve matematik uygulamaları: Basınç konusu örneği [Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Cumhuriyet Üniversitesi, Sivas.
  • Yıldırım, B. ve Altun, Y. (2015). STEM eğitim ve mühendislik uygulamalarının fen bilgisi laboratuvar dersindeki etkilerinin incelenmesi. El-Cezeri Fen ve Mühendislik Dergisi, 2(2), 28-40. https://dergipark.org.tr/ en/pub/ecjse/issue/4899/67132.
  • Yıldırım, B., & Sidekli, S. (2018). STEM applications in mathematics education: the effect of STEM applications on different dependent variables. Journal of Baltic Science Education, 17(2), 200. http://acikerisim. mu.edu.tr/xmlui/bitstream/handle/20.500.12809/1701/Sidekli.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  • Yıldırım, H. ve Gelmez Burakgazi, S. (2020). Türkiye’de STEM eğitimi konusunda yapılan çalışmalar üzerine bir araştırma: Meta-Sentez çalışması. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 50, 291-314. https://doi.org/10.9779/pauefd.590319.
  • Zengin, N., Kaya, G. ve Pektaş, M. (2020). STEM temelli araştırmalarda kullanılan ölçme ve değerlendirme yöntemlerinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 40(2), 329-355. http://www.gefad.gazi.edu.tr/en/pub/issue/56462/698830.

Investigation of Model Building Activities-Based STEM Approach Applications in Primary School 4th Grade Mathematics Lesson of Pre-Service Classroom Teachers

Year 2022, Volume: 6 Issue: 2, 207 - 251, 31.12.2022

Abstract

In this research, it is aimed to examine how the pre-service classroom teachers apply the STEM approach applications based on model eliciting activities that they designed themselves in primary school 4th grade mathematics course. In the research, the basic qualitative research design was used. The research was carried out in a public primary school in a province in the Aegean region within the scope of Teaching Practice I course in the fall semester of the 2019-2020 academic year. 4 of the 8 participants took part in the research as event practitioners and the other 4 as observers. Practitioner participants designed and implemented 3 STEM approach applications based on model eliciting activities implementation plans. At the end of each activity, semi-structured interviews were held with the practitioners, and when all the activities were finished, with the observer participants, and written opinions of 4th grade primary school students were obtained through structured forms. As a result of the analysis of the observations and interviews, it is seen that the participants completed the STEM approach applications based on model eliciting activities in 6 stages, each stage has a flexible structure that can be switched between each other, they have the motivation to implement the activities despite their lack of experience, and in general, each participant completes the process. When only the opinions of the participants was analyzed, it was concluded that despite the difficulties they experienced, they were willing to apply the STEM approach based on model eliciting activities in their professional lives, and that the students' interest and motivation towards the applications increased, and that, apart from some other skills, students gained cooperation, communication, creativity, and critical thinking skills.

References

  • Acar, D. (2018). FeTeMM eğitiminin ilkokul 4. sınıf öğrencilerinin akademik başarı, eleştirel düşünme ve problem çözme becerisi üzerine etkisi [Yayınlanmamış Doktora Tezi]. Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
  • Acar, D., Tertemiz, N., & Taşdemir, A. (2018). The effects of STEM training on the academic achievement of 4th graders in science and mathematics and their views on STEM training. International Electronic Journal of Elementary Education, 10(4), 505-513. https://doi.org/10.26822/iejee.2018438141.
  • Afriana, J., Permanasari, A., & Fitriani, A. (2016). Project based learning integrated to STEM to enhance elementary school's students scientific literacy. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 5(2), 261-267. https://doi.org/ 10.15294/jpii.v5i2.5493.
  • Akgündüz, D. ve Akpınar, B. C. (2018). Okul öncesi eğitiminde fen eğitimi temelinde gerçekleştirilen STEM uygulamalarının öğrenci, öğretmen ve veli açısından değerlendirilmesi. Yaşadıkça Eğitim Dergisi, 32(1), 1-26. https://hdl.handle.net/11413/5460.
  • Alumbaugh, K. M. (2015). The perceptions of elementary STEM schools in missouri [Unpublished doctoral dissertation]. Lindenwood University, Missouri.
  • Arık, S. ve Benli Özdemir, E. (2019). En güçlü, en uzun ve en güzel iskelet benim iskeletim: Bir STEAM etkinliği. ILTER Congress, (108-121), Amasya. https://www.researchgate.net/publication/338113172_ En_Guclu_En_Uzun_ve_En_Guzel_Iskelet_Benim_Iskeletim_Bir_STEAM_Etkinligi
  • Aydın, E. ve Derin, G. (2018). STEM ve matematik eğitimi. İçinde K. A. Kırkıç ve E. Aydın (Ed.). Merhaba STEM: Yenilikçi bir öğretim yaklaşımı. (s. 27-38). Konya: Eğitim Yayınevi.
  • Aydın-Günbatar, S. ve Tabar, V. (2019). Türkiye’de gerçekleştirilen STEM araştırmalarının içerik analizi. YYÜ Eğitim Fakültesi Dergisi, 16(1), 1054-1083. https://doi.org/10.23891/efdyyu.2019.153.
  • Azgın, A. O. ve Şenler, B. (2019). İlkokulda STEM: Öğrencilerin kariyer ilgileri ve tutumları. Journal of Computer and Education Research, 7(13), 213-232. https://doi.org/10.18009/jcer.538352.
  • Becker, K. H., & Park, K. (2011). Integrative approaches among science, technology, engineering, and mathematics (STEM) subjects on students’ learning: A meta-analysis. Journal of STEM Education, 12(5), 23-37. https://www.jstem.org/jstem/index.php/JSTEM/article /view/1509/1394.
  • Berk, G. (2020). DMÖN destekli STEM uygulamalarının oran – orantı ve yüzdeler konusunda etkisinin incelenmesi [Yayınlanmamış Doktora Tezi]. Atatürk Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
  • Bolat, Y. İ. (2020). STEM temelli matematik etkinliklerinin problem çözme ve bilgi işlemsel düşünme becerisi ile STEM alanlarına olan ilgiye katkılarının araştırılması [Yayınlanmamış Doktora Tezi]. Atatürk Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
  • Braun, V., & Clarke, V. (2006). Using thematic analysis in psychology. Qualitative Research in Psychology, 3(2), 77-101. https://doi.org/10.1191/1478088706qp063oa.
  • Bybee, R. W. (2010). Advancing STEM education: A 2020 vision. Technology And Engineering Teacher, 70(1), 30.https://www.proquest.com/openview/75bbe8b13bf3f54ebd755333ffd8621e/1?cbl=34845&pq-origsite=gscholar.
  • Ching, Y. H., Yang, D., Wang, S., Baek, Y., Swanson, S., & Chittoori, B. (2019). Elementary school student development of STEM attitudes and perceived learning in a STEM integrated robotics curriculum. TechTrends, 63(5), 590-601. https://doi.org/10.1007/s11528-019-00388-0.
  • Creswell, J. W. & Plano Clark, V. L. (2015). Karma yöntem araştırmaları tasarımı ve yürütülmesi. (Çev. Ed. Y. Dede ve S. B. Demir). Ankara: Anı Yayıncılık.
  • Dickerson, D. L., Eckhoff, A., Stewart, C. O., Chappell, S., & Hathcock, S. (2014). The examination of a pullout STEM program for urban upper elementary students. Research in Science Education, 44(3), 483-506. https://doi.org/10.1007/s11165-013-9387-5.
  • Doğan, İ. (2019). STEM etkinliklerinin 7. Sınıf öğrencilerinin bilimsel süreç becerilerine, fen ve STEM tutumlarına ve elektrik enerjisi ünitesindeki başarılarına etkisi [Yayınlanmamış Doktora Tezi]. Balıkesir Üniversitesi, Balıkesir.
  • Doğan, M. F., Gürbüz, R., Çavuş-Erdem, Z. ve Şahin, S. (2018). STEM eğitimine geçişte bir araç olarak matematiksel modelleme. İçinde R. Gürbüz ve M. F. Doğan (Ed.). Matematiksel modellemeye disiplinler arası bakış: Bir STEM yaklaşımı (s. 43-56). Ankara: Pegem Akademi.
  • Doğan, M. F., Gürbüz, R., Çavuş-Erdem, Z. & Şahin, S. (2019). Using mathematical modeling for ıntegrating STEM disciplines: A theoretical framework. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education, 10(3), 628-653. https://doi.org/10.16949/turkbilmat.502007.
  • Elliott, B., Oty, K., McArthur, J. & Clark, B. (2001). The effect of an interdisciplinary algebra/science course on students' problem solving skills, critical thinking skills and attitudes towards mathematics. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology, 32(6), 811-816. https://doi.org/10.1080/00207390110053784.
  • English, L. D. (2015). STEM: Challenges and opportunities for mathematics education. In Proceedings of the 39th Meeting of the International Group for the Psychology of Mathematics Education, 39(1), 4-18. https://eprints.qut.edu.au/87506/.
  • English, L. D. (2017). Advancing elementary and middle school STEM education. International Journal of Science and Mathematics Education, 15(1), 5-24. https://doi.org/10.1007/s10763-017-9802-x.
  • Erbas, A. K., Kertil, M., Çetinkaya, B., Çakiroglu, E., Alacaci, C., & Bas, S. (2014). Mathematical modeling in mathematics education: Basic concepts and approaches. Educational Sciences: Theory and Practice, 14(4), 1621-1627. https://doi.org/10.12738/estp.2014.4.2039.
  • Eroğlu, S. ve Bektaş, O. (2016). STEM eğitimi almış fen bilimleri öğretmenlerinin STEM temelli ders etkinlikleri hakkındaki görüşleri. Eğitimde Nitel Araştırmalar Dergisi, 4(3), 43-67. https://dergipark. org.tr/en/pub/enad/issue/32043/356762.
  • Estapa, A. T., & Tank, K. M. (2017). Supporting integrated STEM in the elementary classroom: a professional development approach centered on an engineering design challenge. International Journal of STEM Education, 4(1), 1-16. https://doi.org/10.1186/s40594-017-0058-3.
  • Firdaus, A. R., Wardani, D. S., Altaftazani, D. H., Kelana, J. B., & Rahayu, G. D. S. (2020, October). Mathematics learning in elementary school through engineering design process method with STEM approach. Journal of Physics: Conference Series, 1657(1), 1-6. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/17426596/1657/1/012044meta.
  • Gencer, A. S., Doğan, H., Bilen, K. ve Can, B. (2019). Bütünleşik STEM eğitimi modelleri. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 45, 38-55. https://dergipark.org.tr/en/pub/pauefd/issue/41649/433453.
  • Gezer, M. (2021). Örneklem seçimi ve örnekleme yöntemleri. İçinde B. Çetin, M. İlhan ve M. G. Şahin (Ed.). Eğitimde arştırma yöntemleri: temel kavramlar, ilkeler ve süreçler (s. 134-162). Ankara: Pegem Akademi.
  • Gül, K. S., & Taşar, M. F. (2020). A review of researches on STEM in preservice teacher education. Elementary Education Online, 19(2), 515-539. https://doi.org/10.17051/ilkonline.2020.689682.
  • Gülhan, F. & Şahin, F. (2018). Activity implementation intended for STEAM (STEM+ Art) education: Mirrors and light. Journal of Inquiry Based Activities, 8(2), 111-126. https://www.ated.info.tr/ojs-3.2.1-3/index.php/ated/article/view/29.
  • Hacıoğlu, Y. ve Başpınar, A. (2020). Bir sınıf öğretmeni ve öğrencilerinin ilk STEM eğitimi deneyimleri. Karadeniz Sosyal Bilimler Dergisi, 12(22), 1-23. https://doi.org/10.38155/ksbd.690919.
  • Hakim, L. L., Sulatri, Y. L., Mudrikah, A. & Ahmatika, D. (2019). STEM project-based learning models in learning mathematics to develop 21st century skills. ITEEA Journal, 1-5. https://doi.org/10.4108/eai.19-10-2018.2281357.
  • Hallström, J., & Schönborn, K. J. (2019). Models and modelling for authentic STEM education: reinforcing the argument. International Journal of STEM Education, 6(1), 1-10. https://doi.org/10.1186/s40594-019-0178-z.
  • Herdem, K. ve Ünal, İ. (2018). STEM eğitimi üzerine yapılan çalışmaların analizi: Bir meta-sentez çalışması. Marmara Üniversitesi Atatürk Eğitim Fakültesi Eğitim Bilimleri Dergisi, 48(48). https://doi.org/10.15285/maruaebd.345486.
  • Hiğde, E. (2018). Ortaokul 7. sınıf öğrencileri için hazırlanan STEM etkinliklerinin farklı değişkenlere yönelik etkisinin incelenmesi [Yayınlanmamış Doktora Tezi]. Aydın Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Aydın.
  • Kanadlı, S. (2019). A meta-summary of qualitative findings about STEM education. International Journal of Instruction, 12(1), 959-976. https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ1201183.pdf.
  • Kaya, A. ve Ayar, M. C. (2020). Türkiye örnekleminde STEM eğitimi alanında yapılan çalışmaların içerik analizi. İstanbul Aydın Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 6(2), 275-306. https://dergipark.org.tr/en/pub/iauefd/issue/57710/822443.
  • Kertil, M., & Gurel, C. (2016). Mathematical modeling: A bridge to STEM education. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 4(1), 44-55. https://doi.org/10.18404/ijemst.95761.
  • Kim, G. S. & Choi, S. Y. (2012). The effects of the creative problem solving ability and scientific attitude through the science-based STEAM program in the elementary gifted students. Journal of Korean Elementary Science Education, 31(2), 216-226. https://doi.org/10.15267/keses.2012.31.2.216.
  • Kopcha, T. J., McGregor, J., Shin, S., Qian, Y., Choi, J., Hill, R. & Choi, I. (2017). Developing an integrative STEM curriculum for robotics education through educational design research. Journal of Formative Design in Learning, 1(1), 31-44. https://doi.org/10.1007/s41686-017-0005-1.
  • Korucu, A. T. ve Kabak, K. (2021). The effects of STEM and other innovative interdisciplinary practices on academic success, attitude, career awareness: A meta-synthesis study. Journal of Learning and Teaching in Digital Age, 6(1), 27-39. https://dergipark.org.tr/en/pub/joltida/issue/59433 /854103.
  • Lesh, R. (2010). Tools, researchable issues & conjectures for investigating what it means to understand statistics (or other topics) meaningfully. Journal of Mathematical Modeling and Application, 1(2), 16-48.https://www.researchgate.net/publication/277194701_Tools_Researchable_Issues_Conjectures_for_Investigating_What_it_Means_to_Understand_Statistics_or_Other_Topics_Meaningfully.
  • Maass, K., Geiger, V., Ariza, M. R., & Goos, M. (2019). The role of mathematics in interdisciplinary STEM education. ZDM, 51(6), 869-884. https://doi.org/10.1007/s11858-019-01100-5.
  • Merriam, S. B. (2013). Nitel araştırma desen ve uygulama için bir rehber. (Çev. Ed. S. Turan). Ankara: Nobel Akademik Yayıncılık.
  • Milli Eğitim Bakanlığı. (2016). STEM eğitimi raporu. Milli Eğitim Bakanlığı Yenilik ve Eğitim Teknolojileri Genel Müdürlüğü (YEĞİTEK). Ankara: MEB Yayıncılık.
  • Mumcuoğlu Topaloğlu, Ç. (2020). STEM çalışmalarının ilköğretimde matematik fen bilimleri ve bilişim teknoloji derslerinde uygulanabilirliğine ait öğretmen görüşleri [Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Bahçeşehir Üniversitesi, İstanbul.
  • Ocak, G. (2019). Bilimsel araştırmalarda kullanılan veri toplama yolları. İçinde G. Ocak (Ed.). Eğitimde bilimsel araştırma yöntemleri (s. 218-272). Ankara: Pegem Akademi.
  • Pekbay, C., Saka, Y. ve Kaptan, F. (2020). Ortaokul öğrencilerinin STEM eğitim yaklaşımına dayalı olarak hazırlanan etkinlikler ile ilgili görüşleri: Yeşil mühendislik etkinlikleri. İnönü Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 21(2), 840-857. https://doi.org/10.17679/inuefd.684513.
  • Prawvichien, S., Siripun, K. & Yuenyong, C. (2018). Developing teaching process for enhancing students’ mathematical problem solving in the 21st century through STEM education. AIP Conference Proceedings 1923(1), 1-6. https://doi.org/10.1063/1.5019560.
  • Pulat, N. (2020). Türkiye’ de yayımlanmış olan FeTeMM (STEM) etkinliklerinin alan yazın ışığında oluşturulmuş kriterler ile incelenmesi [Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Van.
  • Saldaña, J. (2013). The coding manual for qualitative researchers. Thousand Oaks, CA: Sage. https://doi.org/10.1108/QROM-08-2016-1408.
  • Sarı, D. ve Katrancı, M. (2020). İlkokul dördüncü sınıf öğrencilerinin STEM etkinlikleri hakkındaki görüşleri. Turkish Journal of Primary Education, 5(2), 119-132. https://dergipark.org.tr/en/pub/tujped/ issue/58028/794489.
  • Seage, S. J., & Türegün, M. (2020). The effects of blended learning on STEM achievement of elementary school students. International Journal of Research in Education and Science, 6(1), 133-140. https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ1231349.pdf.
  • Siew, N. M., Amir, N. & Chong, C. L. (2015). The perceptions of pre-service and in-service teachers regarding a project-based STEM approach to teaching science. SpringerPlus, 4(1), 1-20. https://doi.org/10.1186/2193-1801-4-8.
  • Siregar, N. C., Rosli, R., Maat, S. M., & Capraro, M. M. (2019). The effect of science, technology, engineering and mathematics (STEM) program on students’ achievement in mathematics: A meta-analysis. International Electronic Journal of Mathematics Education, 15(1), 1-12. https://doi.org/10.29333/iejme/5885.
  • Stohlmann, M. (2013). Integrated STEM model-eliciting activities: Developing 21st century thinkers. https://digitalscholarship.unlv.edu/ cgi/viewcontent.cgi?article=1008&context=aaas_pacific_conf.
  • Stohlmann, M. S., Moore, T. J., & Cramer, K. (2013). Preservice elementary teachers' mathematical content knowledge from an integrated STEM modelling activity. Journal of Mathematical Modelling and Application, 1(8), 18-31. https://bu.furb.br/ojs/index.php/modelling/ article/view/3299/2476.
  • Suh, H., & Han, S. (2019). Promoting sustainability in university classrooms using a STEM project with mathematical modeling. Sustainability, 11(3080), 1-22. https://doi.org/10.3390/su11113080.
  • Thomas, T. A. (2014). Elementary teachers’ receptivity to integrated science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education in the elementary grades [Unpublished doctoral dissertation]. University of Nevada, Reno.
  • Toma, R. B., & Greca, I. M. (2018). The effect of integrative STEM instruction on elementary students’ attitudes toward science. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 14(4), 1383-1395. https://doi.org/10.29333/ejmste/83676.
  • Uğraş, M. (2017). Okul öncesi öğretmenlerinin STEM uygulamalarına yönelik görüşleri. Eğitimde Yeni Yaklaşımlar Dergisi, 1(1), 39-54. https://www.researchgate.net/profile/Mustafa-Ugras.
  • Uğraş, M. & Genç, Z. (2018). Investigating preschool teacher candidates' STEM teaching intention and the views about STEM education. Bartın Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 7(2), 724-744. https://doi.org/10.14686/buefad.408150.
  • Ültay, N., Emeksiz, N. ve Durmuş, R. (2020). STEAM yaklaşımına ilişkin örnek bir uygulama ve uygulama hakkında öğrenci görüşleri. Fen Bilimleri Öğretimi Dergisi, 8(1), 1-17. https://app.trdizin.gov.tr/ makale/TXpZeE9ESXhNUT09/steam-yaklasimina-iliskin-ornek-bir-uygulama-ve-uygulama-hakkinda-ogrenci-gorusleri.
  • Weber, E., Fox, S., Levings, S. B. & Bouwma-Gearhart, J. (2013). Teachers’ conceptualizations of integrated STEM. Acad Exchange, 17(3), 47-53. http://www.rapidintellect.com/AEQweb/t5354j3.pdf.
  • Wieselmann, J. R., Roehrig, G. H., & Kim, J. N. (2020). Who succeeds in STEM? Elementary girls' attitudes and beliefs about self and STEM. School Science and Mathematics, 120(5), 297-308. https://doi.org/10.1111/ssm.12407.
  • Yabas, D., Boyacı, H. S. & Çorlu, M. S. (2020). Mathematical modelling in STEM education: A math trail using LABSTARTM. In M. Ludwig, S.
  • Jablonski, A. Caldeira, & A. Moura (Eds.), Research on Outdoor STEM Education in the Digital Age. Proceedings of the ROSETA Online Conference in June 2020 (pp. 31-38). Münster: WTM.
  • Yasak, M. T. (2017). Tasarım temelli fen eğitiminde, fen, teknoloji, mühendislik ve matematik uygulamaları: Basınç konusu örneği [Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Cumhuriyet Üniversitesi, Sivas.
  • Yıldırım, B. ve Altun, Y. (2015). STEM eğitim ve mühendislik uygulamalarının fen bilgisi laboratuvar dersindeki etkilerinin incelenmesi. El-Cezeri Fen ve Mühendislik Dergisi, 2(2), 28-40. https://dergipark.org.tr/ en/pub/ecjse/issue/4899/67132.
  • Yıldırım, B., & Sidekli, S. (2018). STEM applications in mathematics education: the effect of STEM applications on different dependent variables. Journal of Baltic Science Education, 17(2), 200. http://acikerisim. mu.edu.tr/xmlui/bitstream/handle/20.500.12809/1701/Sidekli.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  • Yıldırım, H. ve Gelmez Burakgazi, S. (2020). Türkiye’de STEM eğitimi konusunda yapılan çalışmalar üzerine bir araştırma: Meta-Sentez çalışması. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 50, 291-314. https://doi.org/10.9779/pauefd.590319.
  • Zengin, N., Kaya, G. ve Pektaş, M. (2020). STEM temelli araştırmalarda kullanılan ölçme ve değerlendirme yöntemlerinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 40(2), 329-355. http://www.gefad.gazi.edu.tr/en/pub/issue/56462/698830.
There are 73 citations in total.

Details

Primary Language English
Subjects Other Fields of Education
Journal Section Research Articles
Authors

Samet Demir 0000-0002-4941-7523

Metin Demir 0000-0001-9223-7811

Early Pub Date October 26, 2022
Publication Date December 31, 2022
Published in Issue Year 2022 Volume: 6 Issue: 2

Cite

APA Demir, S., & Demir, M. (2022). Investigation of Model Building Activities-Based STEM Approach Applications in Primary School 4th Grade Mathematics Lesson of Pre-Service Classroom Teachers. Türk Akademik Yayınlar Dergisi (TAY Journal), 6(2), 207-251.

25622   2841219117  1911819119                27281 27284 27285 27290   27291 27292 27294 28976