Argümantasyon Destekli Fen ve Mühendislik Uygulamalarının 7. Sınıf Öğrencilerinin Işık Konusuna Yönelik Başarılarına Etkisi

Yıl 2021, Cilt: 5 Sayı: 1, 100 - 111, 30.06.2021

Ramazan Demirel Hasan Özcan

https://doi.org/10.38122/ased.912508

Cited By: 3

Öz

Günümüz dünyasında bireylerin kariyerlerinde başarılı olabilmeleri için daha önce hiç olmadığı kadar kapsamlı ve donanımlı beceriler geliştirmeleri beklenmektedir. Bugün eğitimin amacı bilgiye ulaşım olarak kabul edilemez. Fen eğitiminde önemli reformlar arasında gösterilen Yeni Nesil Fen Standartlarının (NGSS) merkezinde argümantasyon ve tasarım temelli mühendislik uygulamaları yer almaktadır. Araştırmanın amacı argümantasyon destekli tasarım temelli fen ve mühendislik uygulamalarının ortaokul yedinci sınıf öğrencilerinin ışığın madde ile etkileşimi konusu öğrenci başarılarına etkisini tespit etmektir. Araştırma 2019-2020 öğretim yılının ikinci yarıyılında Konya’nın bir ilçesinde bulunan devlet ortaokulunda yedinci sınıfta eğitim gören öğrencilerle yürütülmüştür. Araştırma kontrol gruplu yarı deneysel desenlerden ön test-son test modeline göre gerçekleştirilmiştir. Deney ve kontrol grubu öğrencilerine ışık başarı testi uygulama öncesi ve sonrasında uygulanmıştır. Çalışma kapsamında deney grubunda öğretim süreci argümantasyon destekli mühendislik uygulamaları ile kontrol grubunda mevcut öğretim programı 5E modeline göre gerçekleştirilmiştir. Araştırma verileri normal dağılım gösterdiğinden verilerin analizinde t-testi kullanılmıştır. Uygulama sonrasında deney grubu öğrencilerinin ışık testi başarı puanları anlamlı düzeyde artmıştır. Araştırma sonucunda argümantasyon destekli tasarım temelli mühendislik uygulamalarının ışık konusunda ortaokul yedinci sınıf öğrencilerinin başarılarını artırdığı tespit edilmiştir. Uygulama ile birlikte öğrencilerin el becerilerini geliştirebilecekleri ortamlar oluşturulmuştur. Araştırmadan yola çıkarak fen eğitiminde argümantasyon destekli tasarım temelli mühendislik uygulamalarının kullanılması önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler

Fen eğitimi, argümantasyon, tasarım temelli fen ve mühendislik uygulamaları, ışık

The effect of argumentation based science and engineering practices on 7th grade students achievement about light topic

Öz

In today's world, it is expected that individuals should develop much more comprehensive and equipped capabilities than ever before to become successful in their careers. Today, the aim of education cannot be agreed as access to information. In the center of Next Generation Science Standards (NGSS) which is demonstrated as one of the significant reforms of science education lies argumentation and applications of engineering design. The research aims to determine the influence of argumentation-supported design-based science and engineering applications on the middle school seventh-grade students' success of the interaction of light with matter. The research has been conducted with 7 graders pupil in the educational year of 2019-2020 in the second term in a maintained school in Konya. Light achievement test was applied to the experimental and control group students before and after the application. The research was carried out according to the experimental model with a pre-test post-test control group, which is one of the quasi-experimental designs. While the education was followed through the 5E learning cycle model which is the existing science teaching program with the control group, it was carried out by the argumentation supported designed based engineering practices with the experiment group in this study. t-test was used in the analysis of the data since the research data was a normal distribution. The experimental group students' light test success scores increased significantly after the application. As a conclusion of the research, it was identified that argumentation-supported design-based engineering applications increased seventh-grade students' achievement in the light subject. Students can improve their hand skills with the application. Considering the research, it is suggested that using the argumentation supported designed based engineering in science education.

Anahtar Kelimeler

Science education, argumentation, designed based science and engineering education, light

Kaynakça

• Achieve, Inc. (2013). Appendix i: Engineering design in the NGSS, Washington, DC: Achieve, Inc.
• Alemdar, M., Moore, R.A., Lingle, J. A., Rosen, J, Gale, J., & Usselman, M. C. (2018). The impact of a middle school engineering course on students‘ academic achievement and noncognitive skills, International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology (IJEMST), 6, 4, 363-380. http://doi.org/10.18404/ijemst.440339
• Bircan, M. A. (2019). STEM eğitimi etkinliklerinin ilkokul dördüncü sınıf öğrencilerinin STEM’e yönelik tutumlarına, 21. yüzyıl becerilerine ve matematik başarılarına etkisi, Yayınlanmamış Doktora Tezi, On Dokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Samsun.
• Crotty, E. A., Guzey, S. S., Roehrig, G. H., Glancy, A. W., Ring-Whalen, E. A., & Moore, T. J. (2017). Approaches to integrating engineering in STEM units and student achievement gains. Journal of Pre-College Engineering Education Research (J-PEER)., 7, 2, 1-14.
• Cunningham, M., & Lachapelle, C.P. (2016). Designing engineering experiences to engage all students, Educational Designer, 3, 9, 1-26.
• Culver, D. E. (2012). A qualitative assessment of preservice elementary teachers' formative perceptions regarding engineering and K-12 engineering education. Unpublished Master’s Thesis, Lowa State University, Ames.
• Doğan, H. (2020). Beşinci sınıf fen bilimleri dersi ünitelerinin bütünleşik STEM eğitimi yaklaşımı ile tasarlanması, uygulanması ve değerlendirilmesi. Yayınlanmamış Doktora Tezi, Pamukkale Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Denizli.
• Drake, S. M., & Reid, J. L. (2018). Integrated curriculum as an effective way to teach 21st century capabilities, Asia Pacific Journal of Educational Research, 1, 1, 31-50.
• Ercan, S. (2014). Fen eğitiminde mühendislik uygulamalarının kullanımı: tasarım temelli fen eğitimi. Yayınlanmamış Doktora Tezi, Marmara Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü. İstanbul.
• Felix, A. L. (2016). Design based science and higher order thinking. Unpublished Doctoral Dissertations, Polytechnic Institute and State University, Virginia.
• Fraenkel, J. R., Wallen, N. E., & Hyun, H. H. (2012). How to Design and Evaluate Research in Education. New York: McGraw-Hill.
• Gale, J., Koval, J. Ryan, M., Usselman, M., & Wind, S. (2018). Implementing NGSS engineering disciplinary core ideas in middle school science classrooms: Results from the field, Journal of Pre-College Engineering Education Research (J-PEER), 9, 1, 11-29.
• Guzey, S. S. Moore, T. J., & Harwell, M. (2016). Building up STEM: An analysis of teacher-developed engineering design-based STEM integration curricular materials, Journal of Pre-College Engineering Education Research (J-PEER), 6, 1, 10-29. https://doi.org/10.7771/2157-9288.1129
• Hacıoğlu, Y., Yamak, H., & Kavak, N. (2016). Mühendislik tasarım temelli fen eğitimi ile ilgili öğretmen görüşleri, Bartın Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 5, 3, 807-830.
• Harris, R. L. (2018). Engaging urban students in engineering design to determine shifts in attitudes toward STEM. Unpublished Doctoral Dissertations, University of Pittsburgh, Pennsylvania.
• Hynes, M., Portsmore, M., Dare, E., Milto, E., Rogers, C., Hammer, D., & Carberry, A. (2011). Infusing engineering design into high school STEM courses. Publications. https://digitalcommons.usu.edu/ncete_publications/165.
• Kamp, A. (2016). Engineering education in the rapidly changing world: Rethinking the vision for higher engineering education. Second revised edition. Delft: TU Delft, Faculty of Aerospace Engineering.
• Lamb, S., Maire, Q., & Doecke, E. (2017). Key skills for the 21st century: an evidence-based review. Future frontiers analytical report. Victoria University, Australia.
• Mangold, J., & Robinson, S. (2013). The engineering design process as a problem solving and learning tool in K-12 classrooms. 120th ASEE Annual Conference ve Exposition https://escholarship.org/uc/item/8390918m
• Mathis, C. A., Siverling, E. A., Glancy, A. W., & Moore, T. J. (2017). Teachers’ incorporation of argumentation to support engineering learning in STEM integration curricula, Journal of Pre-College Engineering Education Research (J-PEER), 7, 1, 74-89. https://doi.org/10.7771/2157-9288.1163
• Milli Eğitim Bakanlığı, (2018). (23.10.2018) Güçlü yarınlar için 2023 eğitim vizyonu. URL adres: http://2023vizyonu.meb.gov.tr/doc/2023_EGITIM_VIZYONU.pdf Erişim tarihi: 17.12.2020.
• Meng, F., & Dai, Y. (2018). STEM education concept and maker education in new era. advances in social science, Education and Humanities Research (ASSEHR), 18, 601-604.
• Psycharis, S. (2016). Inquiry based-computational experiment, Acquisition of threshold concepts and argumentation in science and mathematics education, Educational Technology ve Society, 19, 3, 282-293.
• Purzer, S., & Shelley, M. (2018). Engineering education in elementary and secondary schools, International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology (IJEMST), 6, 4, I-V. https://doi.org/10.18404/ijemst.440334
• Ring, E. A. (2017). Teacher conceptions of integrated STEM education and how they are reflected in integrated STEM curriculum writing and classroom implementation, Unpublished Doctoral Dissertations, Minnesota University, Minnesota.
• Schnittka, J., & Schnittka, C. (2016). Can I drop it this time? Gender and collaborative group dynamics in an engineering design-based afterschool program, Journal of Pre-College Engineering Education Research, 6, 2, 1-24. https://doi.org/10.7771/2157-9288.1120
• Strimel, G., & Grubbs, M. E. (2016). Positioning technology and engineering education as a key force in STEM education. Journal of Technology Education, 27,2, 21-36.
• Türk, N. (2019). Eğitim fakültelerinin lisans programlarına yönelik fen teknoloji mühendislik ve matematik (STEM) öğretim programının tasarlanması, uygulanması ve değerlendirilmesi. Yayınlanmamış Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Wengrowicz, N., Dori, J. Y., & Dori, D. (2018). Metacognition, meta-assessment, and engineering education.
• Yasak, M. T. (2017). Tasarım temelli fen eğitiminde, fen, teknoloji, mühendislik ve matematik uygulamaları: basınç konusu örneği. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Cumhuriyet Üniversitesi, Sivas.