STEM UYGULAMALARININ BİLİMSEL SÜREÇ BECERİLERİNE ETKİSİ: BİR META-ANALİZ ÇALIŞMASI

Öz

Öz STEM uygulamaları, bilimsel süreç becerilerinin geliştirilmesi, 21. yüzyıl becerilerininin desteklenmesi ve günümüz dünyasının ihtiyaç duyduğu çeşitli becerileri kapsaması bakımından popülerliğini sürdürmektedir. Bu araştırma, STEM uygulamalarının bilimsel süreç becerilerine etkisini inceleyen deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçları, meta-analiz yöntemi ile analiz etmeyi ve çalışma karakteristiklerinin araştırmalara etkisini tespit etmeyi amaçlamaktadır. Araştırmanın çalışma karakteristikleri; yayım yılı, yayım türü, üniversite, enstitü, eğitim kademesi ve deneysel işlem süreleri olarak sıralanmaktadır. Araştırma kapsamında yurt içinde yapılmış lisansüstü tez çalışmaları incelenmiş olup dâhil edilme ölçütlerini karşılayan 22 tez meta-analiz çalışmalarına dâhil edilmiştir. Verilerin analizinde Comprehensive Meta Analysis istatistik programından faydalanılmıştır. Ulaşılan veriler Hedges’g katsayısı kullanılarak analiz edilmiştir. Çalışmaların rastgele etkiler modeline göre birleştirilmesi sonucunda genel etki büyüklüğü 0,99 olarak belirlenmiştir. Araştırmadan elde edilen bulgulara göre STEM uygulamalarının bilimsel süreç becerilerine etkisinin pozitif yönde ve orta düzeyde (g=0,992) olduğu saptanmıştır. Bu durum, STEM uygulamalarının bilimsel süreç becerilerini olumlu yönde etkilediğine işaret etmektedir. Meta-analize dâhil edilen 22 etki büyüklüğünün tamamının pozitif değer içerdiği saptanmıştır. Zayıf etkinin yer almadığı çalışmalarda, yedi çalışma için küçük ve güçlü etki tespit edilirken; sekiz çalışmada ise orta düzeyde etki gözlemlenmiştir. Araştırmada moderatör değişkenlere göre çeşitli farklılıklar ortaya konmuştur. Yayım yılı, üniversite ve deneysel işlem süreleri bunlar arasında yer almaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Bilimsel Süreç Becerileri
• Meta-Analiz
• STEM
• STEM Uygulamaları

THE EFFECT OF STEM APPLICATIONS ON SCIENTIFIC PROCESS SKILLS: A META-ANALYSIS STUDY

Öz

Abstract STEM applications continue to be popular in terms of developing scientific process skills, supporting 21st century skills and covering various skills needed by today's world. This study aims to analyse the results obtained from experimental studies examining the effect of STEM applications on scientific process skills by meta-analysis method and to determine the effect of study characteristics on the studies. The study characteristics of the research are listed as year of publication, type of publication, university, institute, level of education and duration of experimental process. Within the scope of the research, postgraduate thesis studies conducted in Turkey were examined and 22 theses that met the inclusion criteria were included in the meta-analysis. Comprehensive Meta Analysis statistical programme was used to analyse the data. The data obtained were analysed using Hedges'g coefficient. As a result of combining the studies according to the random effects model, the overall effect size was determined as 0.99. According to the findings obtained from the study, it was determined that the effect of STEM applications on science process skills was positive and moderate (g=0,992). This indicates that STEM applications positively affect scientific process skills. All of the 22 effect sizes included in the meta-analysis were found to contain positive values. In the studies where weak effect was not included, small and strong effect was determined for seven studies, while moderate effect was observed in eight studies. In the study, various differences were revealed according to moderator variables. Year of publication, university and duration of experimental process are among these variables.

Anahtar Kelimeler

• Scientific Process Skills, Meta-Analysis, STEM, STEM Applications

Kaynakça

1. KAYNAKÇA *Meta-analize dâhil edilen çalışmalar
2. *Akçay, S. (2018). Robotik FeTeMM uygulamalarının fen bilgisi öğretmen adaylarının akademik başarı, bilimsel süreç becerileri ve motivasyonları üzerine etkileri. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Muğla.
3. *Akın, V. (2019). FeTeMM uygulamalarının 7. sınıf öğrencilerinin FeTeMM'e yönelik tutumlarına, bilimsel süreç becerilerine ve meslek seçimlerine etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Afyon.
4. *Akkuş-Çiftçi, E. (2021). STEM eğitimi yaklaşımına dayalı hazırlanan uygulamaların sınıf öğretmeni adaylarının akademik başarılarına ve bilimsel süreç becerilerine etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Ağrı İbrahim Çeçen Üniversitesi, Ağrı.
5. *Bahşi, A. (2019). STEM etkinliklerinin 8. sınıf öğrencilerinin bilimsel süreç becerilerine, bilimsel epistemolojik inançlarına ve fen başarılarına etkisinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Adıyaman Üniversitesi, Adıyaman.
6. *Behram, M. (2019). STEM eğitiminin okul öncesi dönemi öğrencilerinin bilimsel süreç becerilerine etkisinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, İstanbul Aydın Üniversitesi, İstanbul.
7. *Çilengir-Gültekin, S. (2019). Okul öncesinde eğitimde drama temelli erken STEM programının bilimsel süreç ve yaratıcı düşünme becerilerine etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Aydın Adnan Menderes Üniversitesi, Aydın.
8. *Çimentepe, E. (2019). STEM etkinliklerinin akademik başarı, bilimsel süreç becerileri ve bilgisayarca düşünme becerilerine etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi, Niğde.

9. *Doğan, İ. (2019). STEM etkinliklerinin 7. sınıf öğrencilerinin bilimsel süreç becerilerine, fen ve STEM tutumlarına ve elektrik enerjisi ünitesindeki başarılarına etkisi. Yayımlanmamış doktora tezi, Balıkesir Üniversitesi, Balıkesir.
10. *Duygu, E. (2018). Simülasyon tabanlı sorgulayıcı öğrenme ortamında FeTeMM eğitiminin bilimsel süreç becerileri ve FeTeMM farkındalıklarına etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Kırıkkale Üniversitesi, Kırıkkale.
11. *Gökbayrak, S. (2017). Fen teknoloji mühendislik ve matematik (STEM) uygulamalarının fen bilgisi öğretmen adaylarının STEM farkındalık düzeyleri, entegre STEM öğretimi yönelimi ve bilimsel süreç becerilerine etkisinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Van.
12. *İzgi, S. (2020). Fen bilimleri dersi elektrik enerjisinin dönüşümü konusuna 5E modeli ile temellendirilmiş bilim, teknoloji, mühendislik ve matematik (STEM) yaklaşımının 7. sınıf öğrencilerinin akademik başarı ve bilimsel süreç becerilerine etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi, Hatay.
13. *Kale, S. (2019). STEM uygulamalarının okul öncesi öğretmenlerin bilimsel süreç becerilerine etkisinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Manisa.
14. *Kapan, G. (2019). 7. sınıf fen bilimleri dersi elektrik devreleri ünitesinde STEM uygulamalarının akademik başarı, motivasyon ve bilimsel süreç becerilerine etkisinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Zonguldak.
15. *Kavak, Ş. (2020). STEM eğitimine dayalı etkinliklerin okul öncesi çocukların temel bilimsel süreç becerilerine etkisi. Yayımlanmamış doktora tezi, Çukurova Üniversitesi, Adana.
16. *Kavak, T. (2019). STEM uygulamalarının 4. sınıf öğrencilerinin fen ve teknolojiye yönelik tutumlarına, bilimsel süreç ve problem çözme becerilerine etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Fırat Üniversitesi, Elâzığ.
17. *Keteci, H. E. (2021). Çevrim içi STEM uygulamalarının (e-STEM) öğrencilerin kavram öğrenmeleri ve bilimsel süreç becerilerine etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Marmara Üniversitesi, İstanbul.
18. *Koç, N. (2019). Tasarım temelli fen eğitiminde BİLTEMM uygulamalarının bilimsel süreç becerilerine, FETEMM meslek ilgilerine ve STEM tutumlarına etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Fırat Üniversitesi, Elâzığ.
19. *Köngül, Ö. (2019). Fen, teknoloji, mühendislik ve matematik (STEM) uygulamalarının 6.sınıf öğrencilerinin problem çözme becerilerine ve bilimsel süreç becerilerine etkisinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Marmara Üniversitesi, İstanbul.
20. *Taştan-Akdağ, F. (2017). STEM uygulamalarının öğrencilerin akademik başarı, bilimsel süreç ve yaşam becerileri üzerine etkisi. Yayımlanmamış doktora tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Samsun.
21. *Uysal, E. (2018). Tasarım temelli FeTeMM (fen, teknoloji, matematik ve mühendislik) etkinliklerinin fen bilgisi öğretmen adaylarının bilgi düzeylerine bilimsel süreç becerilerine ve tutumlarına etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Uşak Üniversitesi, Uşak.
22. *Yıldırım, Z. (2021). Montessori eğitimine devam eden 60-72 aylık çocuklar için geliştirilmiş m-STEM programının çocukların bilimsel süreç becerilerine etkisinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul.
23. *Yılmaz, A. E. (2019). FeTeMM uygulamalarının ortaokul 7.sınıf öğrencilerinin fen bilimleri dersi tutumlarına ve bilimsel süreç becerilerine etkisinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi, Bolu.
24. Abanoz, T. (2020). STEM yaklaşımına uygun fen etkinliklerinin okul öncesi dönem çocuklarının bilimsel süreç becerilerine etkisinin incelenmesi. Yayımlanmamış doktora tezi, Gazi Üniversitesi, Ankara.
25. Ademoğlu, E. (2021). FeTeMM eğitiminin öğrencilerin fen bilimleri dersi başarısı üzerine etkililiği: Bir meta-analiz çalışması. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, İnönü Üniversitesi, Malatya.
26. Akdeniz, A. R. (2019). Problem çözme, bilimsel süreç ve proje yönteminin fen eğitiminde kullanımı. S. Çepni (Ed.), Kuramdan Uygulamaya Fen ve Teknoloji Öğretimi içinde (s. 222-249). Ankara: Pegem Akademi.
27. Akgöz, S., Ercan, İ. ve Kan, İ. (2004). Meta-analizi. Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi Dergisi. 30(2) 107-112. Akgündüz, D. (2019). STEM eğitiminin kuramsal çerçevesi ve tarihsel gelişimi. D. Akgündüz (Ed.), Okul Öncesinden Üniversiteye Kuram ve Uygulamada STEM Eğitimi içinde (s. 19-47). Ankara: Anı.
28. Atik, A. (2019). Süreç becerileri üzerine etkisi: 5 yaş örneği. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Trabzon Üniversitesi, Trabzon.
29. Aydın, T. (2019). STEM uygulamalarının okul öncesi öğrencilerinin bilimsel süreç becerileri ve bilişsel alan gelişimlerine etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Fırat Üniversitesi, Elâzığ.
30. Bal, E. (2018). FeTemm (Fen, teknoloji, mühendislik, matematik) etkinliklerinin 48-72 aylık okul öncesi çocuklarının bilimsel süreç ve problem çözme becerileri üzerindeki etkisinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Marmara Üniversitesi, İstanbul.
31. Benek, İ. ve Akçay, B. (2021). STEM’in doğası. H. Nuhoğlu (Ed.), Eğitimcinin STEM Öğrenme Yolculuğu içinde (s. 2-27). Ankara: Pegem Akademi.
32. Bircan, M. A. ve Çalışıcı, H. (2022). STEM eğitimi etkinliklerinin ilkokul dördüncü sınıf öğrencilerinin STEM’E yönelik tutumlarına, 21. yüzyıl becerilerine ve matematik başarılarına etkisi. Eğitim ve Bilim Dergisi, 47(211), 87-119. http://dx.doi.org/10.15390/EB.2022.10710
33. Bybee, R. W. (2010). What is STEM education?. Science Dergisi. 329(5995). https://www.science.org/doi/10.1126/science.1194998
34. Card, N. A. (2012). Applied meta-analysis for social science research. New York: Guilford Publications. Cohen, L., Manion, L. ve Morrison, K. (2021). Eğitimde araştırma yöntemleri. (E. Dinç ve K. Kıroğlu, Çeviri Ed.). Ankara: Pegem Akademi.
35. Çepni, S. ve Ormancı, Ü. (2018). Geleceğin dünyası. S. Çepni (Ed.), Kuramdan Uygulamaya STEM +A +E Eğitimi içinde (s. 1-37). Ankara: Pegem.
36. Değerli, M. (2021). Fen eğitiminde STEM yaklaşımının etkililiği: Bir meta analiz çalışması. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Dicle Üniversitesi, Diyarbakır.
37. Dinçer, S. (2022). Eğitim bilimlerinde uygulamalı meta-analiz. Ankara: Pegem Akademi.
38. Elmas, R. ve Adıgüzel-Ulutaş, M. (2022). STEM eğitimi yaklaşımı. M. Akarsu, N. Okur-Akçay ve R. Elmas (Ed.), STEM Eğitimi Yaklaşımı içinde (s. 1-12). Ankara: Pegem Akademi.
39. Field, A. P. ve Gillett, R. (2010), Bir meta-analiz nasıl yapılır. British Journal of Mathematical and Statistical Psychology, 63(3),665-694. https://doi.org/10.1348/000711010X502733
40. Glass, G. V. (1976). Primary, secondary, and meta-analysis of research. Educational Researcher Dergisi, 5(10), 3–8. https://doi.org/10.3102/0013189X005010003
41. Gonzalez, H. B. ve Kuenzi, J. J. (2012). Science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education: A primer. Congressional Research Service, Library of Congress.
42. Gümüş, B. (2022). Fen eğitiminde gerçekleştirilen STEM uygulamalarının farklı değişkenler açısından incelenmesi: Bir meta-analiz çalışması. Yayımlanmamış doktora tezi, Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi, Bolu.
43. Herdem, K. ve Sert İ. Ü. (2018). STEM eğitimi üzerine yapılan çalışmaların analizi: Bir meta-sentez çalışması. Marmara Üniversitesi Atatürk Eğitim Fakültesi Eğitim Bilimleri Dergisi, 48(48), 145-163. https://doi.org/10.15285/maruaebd.345486
44. Higgins, J. P. T., Thompson, S. G., Deeks, J. J. ve Altman, D. (2003). Measuring inconsistency in meta–analyses. British Medical Journal, 327(7414), 557-60.
45. Kalyoncu, T. (2021). 60-72 Aylık çocukların bilimsel süreç becerilerine stem-a etkinliklerinin etkisinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Marmara Üniversitesi, İstanbul.
46. Karaşah-Çakıcı, Ş., Kol, Ö. ve Yaman, S. (2021). The effects of STEM education on academic achievement inscience courses: A meta-analysis. Kuramsal Eğitimbilim Dergisi, 14(2), 264-290.
47. Kazu, İ. Y. ve Kurtoğlu-Yalçın, C. (2022). A meta-analysis study on the effectiveness of flipped classroom learning onstudents' academic achievement, E-International Journal of Educational Research, 13(1), 85-102. https://doi.org/10.19160/e-ijer.1033589
48. Kim, N. J., Belland, B. R. ve Walker, A. E. (2018). Effectiveness of Computer-Based Scaffolding in the Context of Problem-Based Learning for Stem Education: Bayesian Meta-analysis. Educ Psychol Rev 30, 397–429. https://doi.org/10.1007/s10648-017-9419-1
49. Kundakcı, M. (2021). STEM Etkinliklerinin fen bilimleri dersinde akademik başarı ve derse yönelik tutuma etkisi: Sistematik inceleme ve meta-analiz çalışması. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Sivas.
50. Lestari, T. P., Sarwi, S. ve 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.
51. Miles, M. B. ve Huberman, A. M. (1994). Qualitative data analysis: An expanded sourcebook. California: Sage Publications.
52. Millî Eğitim Bakanlığı [MEB] (2017). Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı. http://mufredat.meb.gov.tr/ProgramDetay.aspx?PID=325
53. Moher, D., Liberati, A. ve Tetzlaff, J. ve Altman, D.G. (2009). Preferred reporting items for systematic reviews and meta-analyses: the Prisma statement. Ann Intern Med. 151(4), 264-9. https://doi.org/10.7326/0003-4819-151-4-200908180-00135
54. Neuendorf, K. A. (2002). The content analysis guidebook. California: Sage Publications.
55. Öcal, S. (2018). Okul öncesi eğitime devam eden 60-66 ay çocuklarına yönelik geliştirilen STEM programının çocukların bilimsel süreç becerilerine etkisinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul.
56. Özkaya, H. (2021). Muhasebe araştırmaları için uygulamalı meta-analiz. Ankara: Gazi.
57. Özkul, H. (2021). İlkokul öğrencilerinin fen kariyer bilinçlerinin ve bilimsel süreçlere yönelik Bütünleştirilmiş STEM eğitimi yoluyla sınırlandırmak: Bir eylem araştırması. Yayımlanmamış doktora tezi, Kütahya Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya.
58. Pekşen-Süslü, D. (2021). Yaşam boyu gelişim ve STEM. H. Nuhoğlu (Ed.), Eğitimcinin STEM Öğrenme Yolculuğu içinde (s. 32-62). Ankara: Pegem.
59. Rosenthal, R. (1979). The file drawer problem and tolerance for null results. Psychological Bulletin, 86(3), 638–641.
60. Savaş, Ö. (2021). Erken çocukluk döneminde bulunan çocuklara yönelik geliştirilen STEM eğitim uygulamalarının bilimsel süreç becerilerine etkisinin incelenmesi. Yüksek lisans tezi, Uşak Üniversitesi, Uşak.
61. Şahin, A., Ayar, C. M. ve Adıgüzel, T. (2014). Fen, teknoloji, mühendislik ve matematik içerikli okul sonrası etkinlikler ve öğrenciler üzerindeki etkileri. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri Dergisi, 14(1), 297-322.
62. Şen, S. (2019). SPSS ile meta-analiz nasıl yapılır?. Harran Maarif Dergisi, 4(1),21-49. https://doi.org/10.22596/2019.0401.21.49
63. Şen, S. ve Yıldırım, İ. (2020). CMA ile meta analiz uygulamaları. Ankara: Anı.