Effect of STEM Activities on Students' Scientific Process Skills, Science Interest, Attitude and Student Opinions

Year 2019, Volume: 10 Issue: 3, 654 - 679, 13.12.2019

Faruk Şimşek

https://doi.org/10.16949/turkbilmat.470261

Abstract

The aim of this study is
to examine the effect of science, technology, engineering and mathematics
(STEM) activities on students' scientific process skills, science attitudes and
science interests in the 7th grade secondary school science class and to clarify
student opinions about the practice. The study group was carried out with a
quasi-experimental method in the 2017-2018 academic year in a central secondary
school in Osmaniye-Düziçi district with total 52 students 26 of which in the
experimental group and the other 26 in the control group. The research was
completed in 14 weeks (28-course hours) in science applications class.
Scientific process skills, science attitude scale and science interest scale
were applied to the pre-treatment groups as a pre-test and at the end of the
research, the same scales were re-applied. In addition, in order to clarify the
students' opinions about STEM activities, the opinions of the students in the
experimental group were taken together with the final test. The findings of the
study indicate that STEM activities have a significant difference in favor of
the experimental group on the students' scientific process skills, science
attitudes and science interests. In addition, it is observed that the students
mostly use positive statements about STEM activities.

Keywords

STEM, science process skills, interest, attitude

FeTeMM Etkinliklerinin Öğrencilerin Fen Tutum, İlgi, Bilimsel Süreç Becerileri Üzerine Etkisi ve Öğrenci Görüşleri

Abstract

Bu araştırmanın amacı ortaokul 7. sınıf fen bilimleri dersinde fen, teknoloji, mühendislik ve matematik (FeTeMM) etkinliklerinin öğrencilerin bilimsel süreç becerileri, fen tutum ve fen ilgileri üzerine etkisini incelemek ve uygulama hakkında öğrenci görüşlerini açığa çıkarmaktır. Yarı deneysel yöntemle yürütülen araştırmanın çalışma grubu, 2017-2018 eğitim-öğretim yılında Osmaniye İli Düziçi ilçesinde merkez bir ortaokulda 26’sı deney ve 26’sı kontrol grubunda olmak üzere toplam 52 öğrenci ile yürütülmüştür. Uygulama bilim uygulamaları dersinde 14 haftada (28 ders saati) tamamlanmıştır. Araştırma öncesi gruplara bilimsel süreç becerileri, fen tutum ölçeği ve fen ilgi ölçeği ön test, araştırma bitiminde aynı ölçekler son test olarak tekrar uygulanmıştır. Ayrıca öğrencilerin FeTeMM etkinlikleri hakkında düşüncelerini açığı çıkarmak amacıyla son test uygulaması ile beraber deney grubunda bulunan öğrencilerin görüşleri alınmıştır. Araştırmanın bulguları FeTeMM etkinliklerinin öğrencilerin bilimsel süreç becerileri, fen tutumları ve fen ilgileri üzerine deney grubu lehine anlamlı fark olduğunu ortaya koymaktadır. Ayrıca öğrencilerin FeTeMM etkinlikleri hakkında ağırlıklı olarak olumlu ifadeler kullandıkları görülmektedir.

Keywords

FeTeMM, Bilimsel süreç becerileri, ilgi, tutum

References

• Akgündüz, D., Aydeniz, M., Çakmakçı, G., Çavaş, B., Çorlu, M. S., Öner, T. ve Özdemir, S. (2015). STEM eğitimi Türkiye raporu: Günün modası mı yoksa gereksinim mi? İstanbul Aydın Üniversitesi: STEM Merkezi ve Eğitim Fakültesi.
• Alan, B. (2017). Fen bilgisi öğretmen adaylarının bütünleşik öğretmenlik bilgilerinin desteklenmesi: STEM uygulamalarına hazırlama eğitimi (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Fırat Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
• Anıl, D. (2009). Uluslararası öğrenci başarılarını değerlendirme programı (PISA)’nda Türkiye’deki öğrencilerin fen bilimleri başarılarını etkileyen faktörler. Eğitim ve Bilim, 152, 87-100.
• Arıkan, E. E. (2018). A theoretical study on STEM education: Proposal of two applications. Journal of Theoretical Educational Science, 11(1), 101-116.
• Arslan, A. ve Tertemiz, N. (2004). İlköğretimde bilimsel süreç becerilerinin geliştirilmesi. Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 2(4), 479-492.
• Aydoğdu, B., Tatar, N., Yıldız, E. ve Buldur, S. (2012). İlköğretim öğrencilerine yönelik bilimsel süreç becerileri ölçeğinin geliştirilmesi. Kuramsal Eğitim Bilim Dergisi, 5(3), 292-311.
• Bahar, A., & Adıgüzel, T. (2016). Analysis of factors influencing interest in STEM career: Comparison between American and Turkish high school students with high ability. Journal of STEM Education, 17(3), 64-69.
• Bahar, M., Yener, D., Yılmaz M., Emen, H. ve Gürer, F. (2018). 2018 Fen bilimleri öğretim programı kazanımlarındaki değişimler ve fen teknoloji matematik mühendislik (STEM) entegrasyonu. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 18(2), 702-735.
• Bakırcı, H. ve Kutlu, E. (2018). Fen bilimleri öğretmenlerinin FeTeMM yaklaşımı hakkındaki görüşlerinin belirlenmesi. Türk Bilgisayar ve Matematik Eğitimi Dergisi, 9(2), 367-389.
• Beers, S. Z. (2013). 21st century skills: Preparing students for their future. STEM: science, technology, engineering, math. Retrieved April 20, 2018 from https://cosee.umaine.edu/files/coseeos/21st_century_skills.pdf
• Brown, J. (2012). The current status of STEM education research. Journal of STEM Education, 13(5), 7-11.
• Bybee, R. W. (2010). Advancing STEM education: A 2020 vision. Technology and Engineering Teacher, 70(1), 30-35.
• Bozdoğan, A. E., Taşdemir, A. ve Demirtaş, M. (2006). Fen bilgisi öğretiminde işbirlikli öğrenme yönteminin öğrencilerin bilimsel süreç becerilerini geliştirmeye yönelik etkisi. Eğitim Fakültesi Dergisi, 7(11), 23-36.
• 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, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Büyüköztürk, Ş., Kılıç-Çakmak, E., Akgün, Ö.E., Karadeniz, Ş. ve Demirel, F. (2014). Bilimsel araştırma yöntemleri. Ankara: Pegem Akademik Yayınları.
• Cotabish, A., Dailey, D., Robinson, A., & Hughes, G. (2013). The effects of a STEM intervention on elementary students’ science knowledge and skills. School Science and Mathematics, 113(5), 215-226.
• Çevik, M. (2017). Content analysis of stem-focused education research in Turkey. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 14(2), 12-26.
• Çorlu, M. S. (2014). FeTeMM eğitimi makale çağrı mektubu. Turkish Journal of Education, 3(1), 4-10.
• Çorlu, M. S. ve Çallı, E. (2017). STEM kuram ve uygulamalarıyla fen, teknoloji, mühendislik ve matematik eğitimi. İstanbul: Pusula yayıncılık.
• Doğanay, K. (2018). Probleme dayalı STEM etkinlikleriyle gerçekleştirilen bilim fuarlarının ortaokul öğrencilerinin fen bilimleri dersi akademik başarılarına ve fen tutumlarına etkisi (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Kastamonu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kastamonu.
• Dugger, W. E. (2010, December). Evolution of STEM in the United States. Paper presented at the 6th Biennial International Conference on Technology Education Research, Gold Coast, Queensland.
• Eguchi, A. (2016). RoboCupJunior for promoting STEM education, 21st century skills, and technological advancement through robotics competition. Robotics and Autonomous Systems, 75, 692-699.
• Ensari, Ö. (2017). Öğretmen adaylarının FeTeMM eğitimi ve FeTeMM etkinlikleri hakkındaki görüşleri (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Van.
• 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.
• Gazibeyoğlu, T. (2018). STEM Uygulamalarının 7. sınıf öğrencilerinin kuvvet ve enerji ünitesindeki başarılarına ve fen bilimleri dersine karşı tutumlarına etkisinin incelenmesi (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Kastamonu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kastamonu.
• Germann, P. J. (1988). Development of the attitude toward science in school assessment and its use to investigate the relationship between science achievement and attitude toward science in school. Journal of Research in Science Teaching, 25(8), 689-703.
• Guzey, S. S., Harwell, M., & Moore, T. (2014). Development of an instrument to assess attitudes toward science, technology, engineering, and mathematics (STEM). School Science and Mathematics, 114(6), 271-279.
• Guzey, S. S., Moore, T. J., Harwell, M., & Moreno, M. (2016). STEM ıntegration in middle school life science: Student learning and attitudes. Journal of Science Education and Technology, 25(4), 550-560.
• Gonzalez, H. B., & Kuenzi, J. (2012). Science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education: A primer (Congressional research service). Retrieved June 8, 2018 from https://fas.org/sgp/crs/misc/R42642.pdf
• Gökbayrak, S. ve Karışan, D. (2017). STEM etkinliklerinin fen bilgisi öğretmen adaylarının bilimsel süreç becerilerine etkisi. Batı Anadolu Eğitim Bilimleri Dergisi, 8(2), 63-84.
• Gülhan, F. ve Şahin, F. (2016). Fen-teknoloji-mühendislik-matematik entegrasyonunun (STEM) 5. sınıf öğrencilerinin kavramsal anlamalarına ve mesleklerle ilgili görüşlerine etkisi. Ankara: Pegem Yayıncılık.
• Hwang, J., & Taylor, J. C. (2016). Stemming on STEM: A STEM education framework for Students with disabilities. Journal of Science Education for Students with Disabilities, 19(1), 39-49.
• Karaatlı, M. (2014). “Verilerin Düzenlenmesi ve Gösterimi”. Kalaycı, Ş. (Ed.) SPSS Uygulamalı Çok Değişkenli İstatistik Teknikleri (s.3-42). Ankara: Asil Yayınları.
• Karagöz, Y. (2017). SPSS ve AMOS uygulamalı nicel-nitel-karma bilimsel araştırma yöntemleri ve yayın etiği. Ankara: Nobel Yayınları.
• Karasar, N. (2006). Bilimsel araştırma yöntemi; kavramlar, ilkeler, teknikler. Ankara: Nobel Yayın Dağıtım.
• Karslı, F. (2017). Fen bilimleri öğretimi. M. P. Demirci-Güler (Ed.), Fen bilimlerinde bilimsel süreç becerileri içinde (s. 29-45). Ankara: Pegem Akademi Yayınları.
• Keçeci, G. (2014). Araştırma ve sorgulamaya dayalı fen öğretiminin öğrencilerin bilimsel süreç becerilerine ve tutumlarına etkisi (Yayınlanmamış doktora tezi). Fırat Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
• Koyunlu-Ünlü, Z. ve Dökme, İ. (2016). Özel yetenekli öğrencilerin FeTeMM’in mühendisliği hakkındaki imajları. Trakya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 7(1), 196 204.
• Kuenzi, J.J. (2008). Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Education: Background, Federal Policy, and Legislative Action. Education Policy and Domestic Social Policy Division. Retrieved June 8, 2018 from https://fas.org/sgp/crs/misc/RL33434.pdf
• Laçin-Şimşek, C. ve Nuhoğlu, H. (2009). Fen konularına yönelik geçerli ve güvenilir bir ilgi ölçeği geliştirme. Sakarya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 18, 28-41.
• McDonald, C. V. (2016). STEM education: A review of the contribution of the disciplines of science, technology, engineering and mathematics. Science Education International, 27(4), 530-569.
• Merrill, C. (2009, February). The Future of TE Masters Degrees: STEM. Paper Presentation at the 70th Annual International Technology Education Association Conference, Louisville, Kentucky.
• Milli Eğitim Bakanlığı [MEB]. (2006). İlköğretim fen ve teknoloji dersi (6. 7. ve 8. sınıflar) öğretim programı. Ankara: Talim Terbiye Kurulu Başkanlığı.
• Milli Eğitim Bakanlığı [MEB]. (2018). İlköğretim fen ve teknoloji dersi (3,4,5,6,7 ve 8. sınıflar) öğretim programı. Ankara: Talim Terbiye Kurulu Başkanlığı.
• Pekbay, C. (2017). Fen teknoloji mühendislik ve matematik etkinliklerinin ortaokul öğrencileri üzerindeki etkileri (Yayınlanmamış doktora tezi). Hacettepe Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Sanders, M. (2009). STEM, STEM education, STEMmania. The Technology Teacher, 68(4), 20-26.
• Sullivan, F. R. (2008). Robotics and science literacy: Thinking skills, science process skills and systems understanding. Journal of Research in Science Teaching, 45(3), 373-394.
• Şaşmaz-Ören, F. ve Tezcan, R. (2009). İlköğretim 7. sınıf fen bilgisi dersinde öğrenme halkası yaklaşımının öğrencilerin tutumları üzerine etkisi. İlköğretim Online, 8(1), 103-118.
• Tabachnick, B. G., & Fidell, L. S. (2015). Çok değişkenli istatistiklerin kullanımı (M. Baloğlu, Çev.). Ankara: Nobel Akademi Yayıncılık.
• Thibaut, L., Ceuppens, S., De Loof, H., De Meester, J., Goovaerts, L., Struyf, A., …Depaepe, F. (2018). Integrated STEM education: A systematic review of instructional practices in secondary education. European Jourrnal of STEM Education, 3(1), 1-12.
• Tan, M. ve Temiz, B. K. (2003). Fen öğretiminde bilimsel süreç becerilerinin yeri ve önemi. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 1(13), 89-101.
• Taş, U. E., Arıcı, Ö., Özarkan, H. B. ve Özgürlük, B. (2016). PISA 2015 ulusal raporu. Ankara: Milli Eğitim Bakanlığı.
• Taştan-Akdağ, F. ve Güneş, T. (2017). Enerji konusunda yapılan STEM uygulamaları ile ilgili fen lisesi öğrenci ve öğretmen görüşleri. International Journal of Social Sciences and Education Research, 3(5), 1643-1656.
• Türk Sanayicileri ve İş adamları Derneği [TÜSİAD]. (2017). 2023’e doğru Türkiye’de STEM gereksinimi. https://tusiad.org/tr/yayinlar/raporlar/item/9735-2023-e-dog-ru-tu-rkiye-de-stem-gereksinimi adresinden 22.03.2018 tarihinde erişilmiştir.
• Yasak, M. T. (2017). Tasarım temelli fen eğitiminde, fen, teknoloji, mühendislik ve matematik uygulamaları: Basınç konusu örneği (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Cumhuriyet Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Sivas.
• Uğraş, M. ve Genç, Z. (2018). Okul öncesi öğretmen adaylarının STEM öğretimi yönelimlerinin ve STEM eğitimi hakkındaki görüşlerinin incelenmesi. Bartın Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 7(2), 724-744.
• Yamak, H., Bulut, N. ve Dündar, S. (2014). 5. sınıf öğrencilerinin bilimsel süreç becerileri ile fene karşı tutumlarına FeTeMM etkinliklerinin etkisi. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 34(2), 249-265.
• Wang, X. (2013). Why students choose STEM majors: Motivation, high school learning, and postsecondary context of support. American Educational Research Journal, 50(5), 1081-1121.
• Wu, Y., & Anderson, O. R. (2015). Technology-enhanced stem (science, technology, engineering, and mathematics) education. Journal of Computers in Education, 2(3), 245-249.