7. Sınıflarda STEM Uygulamaların Akademik Başarı ve Bilimsel Süreç Becerileri Üzerine Etkisi

Yıl 2021, Cilt: 10 Sayı: 2, - , 31.12.2021

Fatma Taştan Akdağ , Tohit Güneş

Öz

Bu çalışmada ortaokul, Elektrik Enerjisi ünitesi kapsamında gerçekleştirilen STEM uygulamaların öğrencilerin akademik başarı ve bilimsel süreç becerilerine etkisinin saptanması amaçlanmıştır. Araştırma, Samsun il merkezinde 7. Sınıfta öğrenim gören 27 öğrenci ile 8 hafta süresince yürütülmüştür. STEM ve öğretim programı entegrasyonunu sağlamak amacı ile Fen Bilimleri dersi, Elektrik Enerjisi ünitesi kazanımlarına ek STEM disiplinlerine yönelik kazanımlar belirlenmiştir. Öğrencilerin grup ile işbirliği içerisinde çalışmaları sağlanırken öğrenme sürecinde aktif yaşantılar sergilemeleri hedeflenmiştir. STEM uygulamalarının akademik başarı üzerindeki etkisini saptamak amacıyla 17 açık uçlu sorudan oluşan ve güvenirlik katsayısı 0.73 olan başarı testi geliştirilmiştir. Bilgi testine yönelik en yüksek 4 en düşük 1 puan ile değerlendirilen 4’lü derecelendirmeli cevap anahtarı oluşturulmuştur. STEM uygulamalarının öğrencilerin bilimsel süreç becerilerine etkisini saptamak amacıyla ise Öztürk (2008) tarafından geliştirilen 26 sorudan oluşan ve güvenirlik katsayısı 0.79 olan test kullanılmıştır. Veriler spss paket programı kullanılarak, t testi ile analiz edilmiştir. Analiz sonuçlarına göre STEM uygulamalarının öğrencilerin akademik başarıları ve bilimsel süreç becerilerine yönelik uygulanan ön test ve son test sonuçlarında anlamlı bir farklılık olduğu ve STEM uygulamalarının öğrencilerin akademik başarı ve bilimsel süreç becerilerinin gelişimine katkı sağladığı belirlenmiştir. STEM öğretim programı entegrasyonu ile Öğrencilerin akademik başarı ve bilimsel süreç becerilerinin gelişimine göre farklı üniteler için de uygulanabileceği kanaatine varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

STEM, Elektrik enerjisi, Akademik başarı, Bilimsel süreç becerileri

Kaynakça

• Abdelraheem, A. & Asan, A. (2006). The effectiveness of ınquiry-based technology enhanced collaborative learning environment. International Journal of Technology in Teaching and Learning, 2(2), 65-87.
• Adams, E. L. (2021). The effect of a middle grades STEM initiative on students’ cognitive and non-cognitive outcomes. Studies in Educational Evaluation, 68, 100983.
• Barker, B. S., Grandgenett, N., Nugent, G. & Adamchuk, V. I. (2010). Robots, GPS/GIS, and programming technologies: The power of" digital manipulatives" ın youth extension experiences. Journal of Extension, 48(1).
• Bakırcı, H., & Kutlu, E. (2018). Fen bilimleri öğretmenlerinin FeTeMM yaklaşımı hakkındaki görüşlerinin belirlenmesi. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education (TURCOMAT), 9(2), 367-389.
• Barth, K. N. (2013). An ınvestigation of the effects of ıntegrating science and engineering content and pedagogy in an elementary school classroom. Brigham young university. All Theses and Dissertations. Paper 3696. Erişim adresi: http://scholarsarchive.byu.edu/etd (30.08.2017)
• Brophy, S., Klein, S., Portsmore, M. & Rogers, C. (2008). Advancing engineering education in p-12 classrooms. Journal of Engineering Education, 97(3), 369-387.
• Büyüköztürk, Ş., Çakmak, E.K., Akgün, Ö.E., Karadeniz, Ş. & Demirel, F. (2008). Bilimsel araştırma yöntemleri. Pegem.16. Baskı (2014).Ankara.
• Çepni, S., & Çil, E. (2009). Fen ve teknoloji programı ilköğretim 1. ve 2. kademe öğretmen el kitabı. Ankara: Pegem A Yayınları.
• Cunningham, C. M. & Hester, K. (2007, March). Engineering is elementary: An engineering and technology curriculum for children. In American Society for Engineering Education Annual Conference & Exposition, Honolulu, HI.
• DiFrancesca, D., Lee, C. & McIntyre, E. (2014). Where is the" E" in STEM for young children? engineering design education in an elementary teacher preparation program. Issues in Teacher Education, 23(1), 49.
• English, L. D., Hudson, P. B. & Dawes, L. A. (2013). Engineering based problem solving in the middle school: design and construc-tion with simple machines. Journal of PreCollege Engineering Education Research, 3(2), 1-13.
• English, L. D. & Mousoulides, N. G. (2011). Engineering based modelling experiences in the elementary and middle classroom. In Models and Modeling (pp. 173-194). Springer Netherlands.
• Erdogan, N. & Stuessy, C. L. (2015). Modeling successful STEM high schools in the united states: An Ecology Framework. Online Submission, 3(1), 77-92.
• Fraenkel, J.R. & Wallen, N.E. (2006). How to design andevaulate research in education. (6. Baskı). New York: McGraw- Hill Book Company.
• Gülhan, F. & Şahin, F. (2016). Fen-Teknoloji-Mühendislik-Matematik entegrasyonunun (STEM) 5. sınıf öğrencilerinin kavramsal anlamalarına ve mesleklerle ilgili görüşlerine etkisi. Pegem Atıf İndeksi, 283-302.
• Hoeg, D. G., & Bencze, J. L. (2017). Values underpinning STEM education in the USA: An analysis of the Next Generation Science Standards. Science Education, 101(2), 278-301.
• Jang, H. (2015). Identifying 21st Century STEM Competencies Using Workplace Data. Journal of Science Education and Technology. 25, 2, Pp. 284-301.
• Jansons, E., & Rivza, B. (2019). Awaiting Industry 4.0: Transformatıon of Tertiary Education in the Baltic Countries and Finland. Research For Rural Development, 2. DOI: 10.22616/rrd.25.2019.062
• Kurt, H. S., & Topçu, M. S.(2019). Fizik Eğitiminde Bir STEM Etkinliği Tasarımı:“Crookes Radyometresi Tasarlıyorum”. Temel Eğitim, 1(3), 11-16.
• Kutch, M. (2011). Integrating science and mathematics ınstruction in a middle school stem course: the ımpact on attitudes, career aspirations and academic achievement in Science and Mathematics. Yayımlanmamış Doktora Tezi. Wilmington University, New Castle.
• Lachapelle, C. P., Cunningham, C. M., Jocz, J., Kay, A. E., Phadnis, P. & Sullivan, S. (2011). Engineering is elementary: an evaluation of year 6 field testing. In NARST Annual International Conference, Orlando, FL (Vol. 2011).
• Lestari, T. P., Sarwi, S., & Sumarti, S. S. (2018). STEM-based Project Based Learning model to increase science process and creative thinking skills of 5th grade. Journal of primary education, 7(1), 18-24.
• Meriç, G., & Karatay, R. (2014). Ortaokul 7 ve 8. sınıf öğrencilerinin bilimsel süreç becerilerinin incelenmesi. Tarih Okulu Dergisi, 7(18), 653-669.
• Milli Eğitim Bakanlığı [MEB]. (2017). Fen Bilimleri Müfredatı. http://mufredat.meb.gov.tr, erişim tarihi: 08.09.2017
• Milli Eğitim Bakanlığı [MEB]. (2018). Fen Bilimleri Müfredatı. http://mufredat.meb.gov.tr, erişim tarihi: 27.05.2018 Mousoulides, N. G. (2013). Facilitating parental engagement ın school mathematics and science through ınquiry-based learning: an examination of teachers’ and parents’ beliefs. ZDM, 45(6), 863-874.
• Mutakinati, L., Anwari, I., & Kumano, Y. (2018). Analysis of students’ critical thinking skill of middle school through STEM education project-based learning. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 7(1), 54-65.
• Nadelson, L. S., Pfiester, J., Callahan, J. & Pyke, P. (2015). Who is doing the engineering, the student or the teacher? the development and use of a rubric to categorize level of design for the elementary classroom. Erişim adresi: http://scholar.lib.vt.edu/ejournals/JTE/v26n2/nadelson.html, erişim tarihi: 21.08.2017
• Navruz, B., Erdogan, N., Bicer, A., Capraro, R. M. & Capraro, M. M. (2014). Would a STEM school ‘by any other name smell as sweet’?. International Journal of Contemporary Educational Research, 1(2), 67-75.
• Olivarez, N. (2012). The Impact of a STEM program on academic achievement of eighth grade students in a south texas middle school. (Unpublished doctoral thesis). Texas A & M University, Texas.
• Öztürk, N. (2008). İlköğretim yedinci sınıf öğrencilerinin fen ve teknoloji dersinde bilimsel süreç becerilerini kazanma düzeyleri. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi. Yüksek Lisans Tezi.
• Schnittka, C. G. (2009). Engineering design activities and conceptual change in middle school science. Yayımlanmamış doktora tezi, University of Virginia, Virginia. Ann Arbor, 1050, 48106-1346.
• Suyanta, S. (2019). The Role of Chemistry and its Learning to Improve 21st Century Skills in Revolutional Industry 4.0 Era. In National Seminar on Chemistry 2019 (SNK-19). Atlantis Press.
• Wendell, K. B., Connolly, K. G., Wright, C. G., Jarvin, L., Rogers, C., Barnett, M. & Marulcu, I. (2010). Incorporating engineering design into elementary school science curricula. In American Society for Engineering Education Annual Conference & Exposition, Louisville, KY.
• Wendell, K. B. & Rogers, C. (2013). Engineering design‐based science, science content performance and science attitudes in elementary school. Journal of Engineering Education, 102(4), 513-540.
• 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
• Yılmaz, A., Gülgün, C., & Çağlar Morrison, A. (2017). 7. Sınıf Öğrencilerine “Kuvvet ve Enerji” Ünitesinin STEM Uygulamaları ile Öğretimi: Paraşüt, Su Jeti, Mancınık, Akıllı Perde ve Hidrolik İş Makinası (Kepçe) Yapalım Etkinliği. Journal of Current Researches on Educational Studies, 7(1), 97-116.