Developing the STEM Activities Self-Efficacy Perception Scale: Validity and Reliability Study

Abstract

STEM activities include processes that involve different disciplines and produce solutions to the problems faced by students. In this study, it was aimed to develop a valid and reliable scale to determine teachers' self-efficacy perceptions of STEM activities. The study group of the research consists of 473 teachers (308 for EFA and 165 for CFA). The draft scale form, which was prepared in a 5-point Likert type with 51 items, was applied to 308 teachers. The data were presented to expert opinion by calculating item-total score correlation values. According to the findings, the draft form was transformed into a form consisting of 26 items. Then, exploratory factor analysis (EFA) was performed. According to the results of the analysis, six items were removed from the draft form. It was determined that the reliability coefficient (Cronbach alpha) of the scale form consisting of 20 items was 0.97 and it explained 64.569% of the total variance in the single-factor structure. Confirmatory factor analysis (CFA) was performed to determine the construct validity. As a result of confirmatory factor analysis, it was determined that the fit indices were provided at a high level. According to these results, it can be said that the scale is a valid and reliable measurement tool.

Keywords

• STEM
• STEM Education
• STEM Self-Efficacy Perception
• Scale Develepment

STEM Etkinlikleri Öz Yeterlik Algı Ölçeği’nin Geliştirilmesi: Geçerlik ve Güvenirlik Çalışması

Abstract

STEM etkinlikleri, farklı disiplinleri içerisinde barındıran ve öğrencilerin karşılaştıkları sorunlara çözüm üretebilme süreçlerini içermektedir. Bu araştırmada, öğretmenlerin STEM etkinlikleri öz yeterlik algılarını belirlenmesi için geçerli ve güvenilir bir ölçeğinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Araştırmanın çalışma grubu, 473 (308 kişi açımlayıcı faktör analiz (AFA) için ve 165 doğrulayıcı faktör analizi (DFA) için) öğretmenden oluşmaktadır. 51 maddelik 5’li Likert tipinde hazırlanan taslak ölçek formu, 308 öğretmene uygulanmıştır. Veriler, madde-toplam puan korelasyon değerleri hesaplanarak uzman görüşüne sunulmuştur. Elde edilen bulgulara göre, taslak form 26 maddeden oluşan forma dönüştürülmüştür. Daha sonra AFA yapılmıştır. Analiz sonucuna göre, 6 madde taslak formdan çıkartılmıştır. 20 maddeden oluşan ölçek formunun iç tutarlık güvenirlik katsayısı (Cronbach Alpha) 0.97 ve tek faktörlü yapıda toplam varyansın %64.569’unu açıkladığı belirlenmiştir. Yapı geçerliliğini belirlemek amacıyla DFA yapılmıştır. Doğrulayıcı faktör analizi sonucunda, uyum indekslerinin yüksek derecede sağlandığı tespit edilmiştir. Bu sonuçlara göre, ölçeğin geçerli ve güvenilir bir ölçme aracı olduğunu söylenebilir.

Keywords

• STEM
• STEM Eğitimi
• STEM Öz Yeterlik Algısı
• Ölçek Geliştirme

References

1. Akkoyunlu, B. & Kurbanoğlu, S. (2003). Öğretmen adaylarının bilgi okuryazarlığı ve bilgisayar öz-yeterlik algıları üzerine bir çalışma. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 24(24), 98-105. https://dergipark.org.tr/tr/pub/hunefd/issue/7812/102529 sayfasından erişilmiştir.
2. Alumbaugh, K. M. (2015). The perceptions of elementary STEM Schools in Missouri. (Doctoral dissertation). https://www.proquest.com/docview/1774372918?pq-origsite=gscholar&fromopenview=true sayfasından erişilmiştir.
3. Arias, A. M., Davis, E. A., Marino, J. C., Kademian, S. M. & Palincsar, A. S. (2016). Teachers’ use of educative curriculum materials to engage students in science practices. International Journal of Science Education, 38(9), 1504–1526. https://doi.org/10.1080/09500693.2016.1198059
4. Ball, D. L. & Hill, H. C. (2009). Measuring teacher quality in practice. D. H. Gittomer (Ed.), Measurement issues and assessment for teaching quality içinde (s. 80-98) Thousand Oaks, CA: Sage Publications.
5. Bandura, A. (1997). Self-efficacy: The exercise of control. New York: W. H. Freeman and Company.
6. Buyruk, B. & Korkmaz, Ö. (2014). FeTeMM farkındalık ölçeği (FFÖ): Geçerlik ve güvenirlik çalışması. Journal of Turkish Science Education, 11(1), 3-23. https://doi.org/10.12973/tused.10179a
7. Büyüköztürk, Ş. (2010). Sosyal bilimler için veri analizi el kitabı (12. b). Ankara: Pegem
8. Cohen, L., Manion, L. & Morrison, K. (2007). Research methods in education. London: Routledge Falmer

9. Çakıcı, Y. (2009). Fen eğitiminde bir önkoşul: İlimin doğasını anlama. M.Ü. Atatürk Eğitim Fakültesi Eğitim Bilimleri Dergisi(29), 57-74. https://dergipark.org.tr/tr/pub/maruaebd/issue/370/2114 sayfasından erişilmiştir.
10. Çevik, M. (2017). A study of STEM Awareness Scale development for high school teachers Ortaöğretim öğretmenlerine yönelik FeTeMM Farkındalık Ölçeği (FFÖ) geliştirme çalışması. Journal of Human Sciences, 14(3), 2436-2452. https://doi.org/10.14687/jhs.v14i3.4673
11. Dailey, D. D. (2013). The effects of a STEM professional development intervention on elementary teachers. (Doctoral dissertation). https://www.proquest.com/docview/1427342722?pq-origsite=gscholar&fromopenview=true sayfasından erişilmiştir.
12. Eroğlu, S. & Bektaş, O. (2016). STEM eğitimi almış fen bilimleri öğretmenlerinin STEM temelli ders etkinlikleri hakkındaki görüşleri. Eğitimde Nitel Araştırmalar Dergisi - Journal of Qualitative Research in Education, 4(3), 43-67. https://doi.org/10.14689/issn.2148-2624.1.4c3s3m
13. Evans, E. M. (2015). Preparing elementary pre-service teachers to integrate STEM: A mixed methods study. (Doctoral dissertation). https://www.proquest.com/docview/1762585078?pq-origsite=gscholar&fromopenview=true sayfasından erişilmiştir.
14. Faber, M., Unfried, A., Wiebe, E. N., Corn, J., Townsend, L. W. & Collins, T. L. (2013). Student attitudes toward STEM: The development of upper elementary school and middle/high school student surveys. 120th ASSE Annual Conference & Exposition’da sunulmuş bildiri. Atlanta, GA.
15. Field, A. (2009). Discovering statistics using SPSS (3. b.). London: Sage.
16. Green, S. B. & Salkind, N. J. (2008). Scaling procedures, using spss for windows, and macintosh (5. b.). New Jersey: Pearson Prentice Hall.
17. Gonzalez, H. B. & Kuenzi, J. J. (2012). Science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education: A primer. Congressional Research Service, Library of Congress.
18. Gülhan, F. & Şahin, F. (2016). Fen-teknoloji-mühendislik-matematik entegrasyonunun (STEM) 5. sınıf öğrencilerinin bu alanlarla ilgili algı ve tutumlarına etkisi. Journal of Human Sciences, 13(1), 602-620. https://doi.org/10.14687/ijhs.v13i1.3447
19. Hiebert, J. & Grouws, D. A. (2007). Effective teaching for the development of skill and conceptual understanding of number: What is most effective? Research brief for NCTM. Reston, VA: National Council of Teachers of Mathematics.
20. Hsu, M. C., Purzer, S. & Cardella, M. E. (2011). Elementary teachers’ views about teaching design, engineering, and technology. Journal of Pre-College Engineering Education Research, 1(2), 31-39.
21. Karakaya, F. (2021). Fen lisesi öğrencilerinin STEM entegrasyon süreçlerinin incelenmesi. (Doktora Tezi). https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/ sayfasından erişilmiştir.
22. Karakaya, F. & Yılmaz, M. (2021). Investigation of science high school students' engineering design processes. Mersin University Journal of the Faculty of Education, 17(3), 511-534. https://doi.org/10.17860/mersinefd.993346
23. Karakaya, F., Avgın, S. S. & Yılmaz, M. (2018). Ortaokul öğrencilerinin fen-teknoloji-mühendislik-matematik (STEM) mesleklerine olan ilgileri. Ihlara Eğitim ve Araştırma Dergisi, 3(1), 36-53. http://ihead.aksaray.edu.tr/tr/pub/issue/36890/375789 sayfasından erişilmiştir.
24. Karasar, N. (2006). Bilimsel araştırma yöntemi. Ankara: Nobel Yayıncılık.
25. Kenney, M. (2013). Journeys, adventures, bridges and puzzles: A case study approach to understanding teachers’ conceptions of STEM. (Doctoral Dissertation). https://www.proquest.com/docview/1353676495?pq-origsite=gscholar&fromopenview=true sayfasından erişilmiştir.
26. Korbel, P. (2016). Measuring STEM in vocational education and training. National Centre for Vocational Education Research (NCVER). https://eric.ed.gov/?id=ED570653 sayfasından erişilmiştir.
27. Kumlu, G., Kumlu, G. & Yürük, N. (2017). Development of an attitude scale towards reading scientific texts for university students: validity and reliability study. Kastamonu Eğitim Dergisi, 25(1), 203-220. http://dergipark.gov.tr/kefdergi/issue/27737/309040 sayfasından erişilmiştir.
28. Lee, J. W., Park, H. J. & Kim, J. B. (2013). Primary teachers’ perception analysis on development and application of STEAM education program. Elementary Science Education, 31(1), 47-59. https://doi.org/10.15267/keses.2013.32.1.047
29. Leech, N. L., Barrett, K. C. & Morgan, G. A. (2005). SPSS for intermediate statistics: Use and interpretation (2. b.). NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
30. Lewis, T. (2005). Coming to terms with engineering design as content. Journal of Technology Education, 16(2), 37–54. https://vtechworks.lib.vt.edu/bitstream/handle/10919/8335/lewis.pdf?sequence=1 sayfasından erişilmiştir.
31. Lin, K. Y. & Williams, P. J. (2015). Taiwanese preservice teachers’ Science, Technology, Engineering, and Mathematics teaching intention. International Journal of Science and Mathematics Education, 1-16. http://dx.doi.org/10.1007/s10763-015-9645-2
32. MEB. (2018a). İlköğretim Fen Bilimleri Dersi (3, 4, 5, 6, 7 ve 8. Sınıflar) Öğretim Programı. Ankara: MEB. http://mufredat.meb.gov.tr/Dosyalar/201812312311937-FEN%20B%C4%B0L%C4%B0 MLER%C4%B0%20%C3%96%C4%9ERET%C4%B0M%20PROGRAMI2018.pdf sayfasından erişilmiştir.
33. MEB. (2018b). İlköğretim Matematik Dersi (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ve 8. Sınıflar) Öğretim Programı. Ankara: MEB. http://mufredat.meb.gov.tr/Dosyalar/201813017165445-MATEMAT%C4%B0K%20%C3% 96%C4%9ERET%C4%B0M%20PROGRAMI%202018v.pdf sayfasından erişilmiştir.
34. Moore, T. J., Stohlmann, M. S., Wang, H.-H., Tank, K. M. & Roehrig, G. H. (2014). Implementation and integration of engineering in K-12 STEM education. J. Strobel, S. Purzer & M. Cardella (Ed.), Engineering in pre-college settings: Research into practice içinde (s. 35–60). Rotterdam: Sense Publishers.
35. Morrison, J. & Bartlett, B. (2009). STEM as a curriculum: An experimental approach. http://www.lab-aids.com/docs/stem/EdWeekArticleSTEM.pdf sayfasından erişilmiştir.
36. NSTC. (May 2013). The federal science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education 5-year strategic plan. Committee on STEM Education National Science and Technology Council. https://www.whitehouse.gov/sites/default/files/microsites/ostp/stem_stratplan_2013.pdf. sayfasından erişilmiştir.
37. Oh, Y. J., Jia, Y., Lorentson, M. & Labanca, F. (2012). Development of the educational and career interest scale in science, technology, and mathematics for high school students. Journal of Science Education and Technology(December), 1–11. https://doi.org/10.1007/s10956-012-9430-8
38. Owens, D. B. (2014). Elementary teachers’ perceptions of science, technology, engineering, and mathematics education in k–5 schools. (Doctoral dissertation). https://www.proquest.com/docview/1691866368 sayfasından erişilmiştir.
39. Özdamar, K. (2004). Paket programlar ile istatistiksel veri analizi 1 (5. b.). Eskişehir: Kaan Kitabevi.
40. Pekbay, C. (2017). Fen teknoloji mühendislik ve matematik etkinliklerinin ortaokul öğrencileri üzerindeki etkileri. (Doktora Tezi). https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/ sayfasından erişilmiştir.
41. Sax, G. & Newton, J. W. (1997). Principles of educational and psychological measurement and evaluation (4. b.). NY: Wadsworth Publishing Company.
42. Selçuk, E. (2019). Öğretmenlerin Okul Müdürlerine Yönelik Likert Tipi Tutum Ölçeğinin geliştirilmesi: Güvenirlik ve geçerlik çalışması. Ihlara Eğitim Araştırmaları Dergisi, 4(1), 112-132. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.28177.58729
43. Shon, L. N. (2015). Ethnographic case study of a high school science classroom: strategies in STEM education. (Doctoral dissertation). https://tamucc-ir.tdl.org/bitstream/handle/1969.6/633/sohn%20lucinda %20dissertation.pdf?sequence=1&isAllowed=y sayfasından erişilmiştir.
44. Sjaastad, J. (2012). Sources of Inspiration: The role of significant persons in young people’s choice of science in higher education. International Journal of Science Education, 34(10), 1615-1636. https://doi.org/10.1080/09500693.2011.590543
45. Tabachnick, B. G. & Fidell, L. S. (2007). Principal components and factor analysis: using multivariate statistics (5. b.). Boston: Pearson International Edition.
46. Tarkın-Çelikkıran, A. & Aydın-Günbatar, S. (2017). Investigation of pre-service chemistry teachers’ opinions about activities based on STEM approach. YYU Journal of Education Faculty, 14(1), 1624-1656. http://dx.doi.org/10.23891/efdyyu.2017.58
47. Tavşancıl, E. (2006). Tutumların ölçülmesi ve SPSS ile veri analizi. Ankara: Nobel
48. Thomas, T. A. (2014). Elementary teachers’ receptivity to integrated science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education in the elementary grades. (Doctoral dissertation). https://scholarworks.unr.edu/handle/11714/2852 sayfasından erişilmiştir.
49. Turner, K. B. (2013). Northeast Tennessee educators’ perception of STEM education implementation. (Doctoral dissertation). https://core.ac.uk/download/pdf/214066199.pdf sayfasından erişilmiştir.
50. Tyler-Wood, T., Knezek, G. & Christensen, R. (2010). Instruments for assessing interest in STEM content and careers. Journal of Technology and Teacher Education, 18(2), 345–368. http://stelar.edc.org/sites/stelar.edc.org/files/STEMInstruments.pdf sayfasından erişilmiştir.
51. Wang, H. H. (2012). A new era of science education: science teachers’ perceptions and classroom practices of science, technology, engineering, and mathematics (STEM) integration. (Doctoral dissertation) https://conservancy.umn.edu/handle/11299/120980 sayfasından erişilmiştir.
52. Yıldırım, B. & Altun, Y. (2015). STEM eğitim ve mühendislik uygulamalarının fen bilgisi laboratuar dersindeki etkilerinin incelenmesi. El-Cezeri Journal of Science and Engineering, 2(2), 28-40. https://dergipark.org.tr/tr/pub/ecjse/issue/4899/67132 sayfasından erişilmiştir.
53. Yıldırım, B. & Selvi, M. (2015). Adaptation of STEM attitude scale to Turkish. Turkish Studies-International Periodical for the Languages, Literature and History of Turkish or Turkic, 10(3), 1107-1120. http://dx.doi.org/10.7827/TurkishStudies.7974
54. Yıldırım, B. & Türk, C. (2018). Sınıf öğretmeni adaylarının STEM eğitimine yönelik görüşleri: uygulamalı bir çalışma. Trakya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 8(2), 195-213. https://doi.org/10.24315/trkefd.310112
55. Zaback, K., Carlson, A. & Crellin, M. (2012). The economic benefits of postsecondary degrees: A state and national level analysis. Boulder, CO: State Higher Educations Executive Officers. http://www.sheeo.org/resources/publications/economic-benefit-postsecondary-degrees sayfasından erişilmiştir.