STEM Applications with Design Thinking Approach: Example of eTwinning Project

Öz

The main purpose of the study is to determine the opinions of the teachers and students involved in the eTwinning project, which is carried out to provide students with problem solving skills or to develop these skills. Considering the applicability of STEM studies and the Design Thinking approach together during the project process, the study was conducted with a sample of 86 students from primary, secondary, and high school levels and five teachers working in these schools. During the study, Stanford Design Schools was studied with Design Thinking steps (empathize, define, ideate, prototype, test). In this study, which was carried out with “Design Thinking in Education” depending on the themes determined for each month, students were expected to identify problem situations from daily life and to find solutions to these problem situations. While identifying problem situations, they conducted interviews with relevant people or institutions, made observations, and conducted research on the internet. In this direction, qualitative research method and case study model were used depending on this method since it would be appropriate for the nature of the research. At the end of the project process, semi-structured interviews were conducted with five teachers and 24 students participating in the project. In addition, the students were observed and notes were made on the subjects such as the solution suggestions they produced for their problem situations, their participation in the group work and the ability to cooperate, the responsibility to perform the tasks determined in the groups, the attendance to the classes, the attitude towards the school. Following the analysis of the data obtained, the teachers and the students involved in the project process expressed that they developed their students' feelings and skills such as cooperation, self-confidence, environmental awareness, empathy, communication, problem solving, solidarity, and responsibility awareness with concrete examples based on their observations. In this sense, it can be said that the “design thinking approach” and STEM applications carried out together contributed to the students to develop social and emotional skills and 21st century skills.

Anahtar Kelimeler

• Design thinking
• STEM
• etwinning
• 21st Century skills
• Social and emotional skills

Tasarım Odaklı Düşünme Yaklaşımıyla STEM Uygulamaları: SPAM eTwinning Projesi Örneği

Öz

Çalışmanın temel amacı, öğrencilere problem çözme becerisi kazandırmak ya da bu becerilerini geliştirmek üzerine yürütülen bir eTwinning projesinin sonucunda, proje sürecinde yer alan öğretmenlerin ve öğrencilerin görüşlerini tespit etmektir. Proje sürecinde STEM çalışmalarının ve Tasarım odaklı düşünme (TOD) yaklaşımının birlikte uygulanabilirliği gözetilerek ilkokul, ortaokul, lise düzeyinden 86 öğrenci ve bu okullarda görev yapan 5 öğretmenden oluşan örneklem ile çalışma yürütülmüştür. Çalışma Stanford Tasarım Okulları (Standford d.School) çalışması olan Tasarım Odaklı Düşünme adımlarına (Empati, problemi tanımlama, fikir üretme, prototipleme, test etme) uygun planlanmıştır. “Eğitimde Tasarım Odaklı Düşünme” uygulamalarıyla gerçekleşen bu çalışmada; her ay için belirlenmiş temalara bağlı olarak öğrencilerin günlük hayattan problem durumları tespit etmeleri ve bu problem durumlarına çözüm üretmeleri beklenmiştir. Bu doğrultuda, araştırmanın doğasına uygun olacağı için nitel araştırma yöntemi ve bu yönteme bağlı olarak da durum çalışması modeli kullanılmıştır. Proje sürecinin sonunda öğretmenler ve projeye katılan 24 öğrenci ile yarı yapılandırılmış görüşmeler gerçekleştirilmiştir. Ayrıca öğrenciler problem durumlarına ürettikleri çözüm önerileri, grup çalışmalarına gösterdikleri katılım ve iş birliği becerisi, gruplarda belirlenen görevleri yerine getirme sorumluluğu, derslere devam durumu, okula karşı tutum gibi konularda da öğretmenler tarafından gözlemlenmiş ve notlar tutulmuştur. Elde edilen verilerin analizinin ardından, proje sürecinde yer alan öğretmenler ve öğrencilerin görüşlerine göre; proje faaliyetleriyle birlikte öğrencilerin iş birliği, özgüven, çevreye duyarlılık, empati, iletişim kurma, problem çözme, yardımlaşma, sorumluluk bilinci gibi duyguları ve becerileri geliştirdiklerini gözlemlerine dayalı somut örneklerle de destekleyerek dile getirmişlerdir. Bu anlamda “Tasarım Odaklı Düşünme Yaklaşımı” ve STEM uygulamalarının birlikte yürütülmesinin, öğrencilerin 21. yy. becerileri ve sosyal duygusal beceriler kazanmalarına ve bu becerilerini geliştirmelerine katkı sağladığı söylenebilir.

Anahtar Kelimeler

• eTwinning
• 21. yy. becerileri
• STEM
• Tasarım odaklı düşünme
• Sosyal duygusal beceriler

Kaynakça

1. Altun, C., & Polat, S. (2020). Sosyal bilgiler öğretmen adaylarının topluma hizmet uygulamalarında tasarım odaklı düşünme becerilerini kullanabilme durumu. EKEV Akademi Dergisi, 24(81), 429–448.http://www.ekevakademi.org/Makaleler/369875743_22%20Cihat%20ALTUN-Suat%20POLAT.pdf
2. Atacan, B. (2020). 7. sınıf fen bilgisi dersinde tasarım odaklı düşünmeye yönelik etkinliğin öğrencilerin motivasyon, ekip çalışması ve derse ilişkin bakış açılarına etkisi. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi].Balıkesir Üniversitesi.
3. Aydemir, A. (2019). Sosyal bilgilerde tasarım odaklı düşünme yaklaşımı. [Yayınlanmamış doktora tezi]. Gazi Üniversitesi.
4. Aydemir, A., & Çetin, T. (2021). Tasarım Odaklı Düşünme Yaklaşımı Aracılığıyla Sosyal Bilgiler D82ersine Yönelik Geliştirilen Ürünlerin Etkililiği. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi. 41(2).885-910. https://doi.org/10.17152/gefad.825049
5. Baltacı, A. (2019). Nitel Araştırma Süreci: Nitel Bir Araştırma Nasıl Yapılır? Ahi Evran Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi. 5(2).368-388. https://doi.org/10.31592/aeusbed.598299
6. Carroll, M. (2015). Stretch, Dream, and Do - A 21st Century Design Thinking & STEM Journey. Journal of Research in STEM Education, 1(1), 59–70. https://doi.org/10.51355/JSTEM.2015.9
7. Dewey, J. (1998). Deneyim ve Eğitim (Gülfidan, K. Akıllı, & G. Can (eds.)). Çeviren:Sinan Akıllı, Odtü Geliştirme Vakfı Yayıncılık.
8. Driscoll, M. P. (2005). Constructivism. In Psychology of learning for instruction (3rd ed., pp. 384–410). Boston, MA: Allyn & Bacon.

9. Duffy, T. M., & Cunningham, D. J. (1996). Constructivism: Implications for the Design and Delivery of Instruction. In D. H. Jonassen (Ed.), Handbook of Research for Educational Communications and Technology. Macmillan Publishers. http://members.aect.org/edtech/ed1/07/index.html
10. Erdem, M. (2002). Proje tabanlı öğrenme. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 22(22), 172–179. https://dergipark.org.tr/tr/pub/hunefd/102617 etwinning.meb.gov.tr. (n.d.). eTwinning Nedir? ETwinning Türkiye. Retrieved November 25, 2021, from http://etwinning.meb.gov.tr/etwnedir/
11. Freeman, B., Marginson, S., & Tytler, R. (2019). An International View of STEM Education. In A. Şahin & M. J. Mohr-Schroeder (Eds.), STEM Education 2.0 (pp. 350–363). Brill. https://doi.org/10.1163/9789004405400_019
12. Gallanis, T. (2020). An Introduction to Design Thinking and an Application to the Challenges of Frail, Older Adults. Leveraging Data Science for Global Health, 17–33. https://doi.org/10.1007/978-3-030-47994-7_2
13. Girgin, D. (2019). 21. Yüzyılın Öğrenme Deneyimi: Öğretmenlerin Tasarım Odaklı Düşünme Eğitimine İlişkin Görüşleri * Araştırma Makalesi. Milli Eğitim, 49(226), 53–91. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/1088880
14. Goldman, S., & Kabayadondo, Z. (2017). Taking design thinking to school: How the technology of design can transform teachers, learners, and classrooms. In Taking Design Thinking to School: How the Technology of Design Can Transform Teachers, Learners, and Classrooms. Taylor and Francis. https://doi.org/10.4324/9781317327585
15. Hasso Plattner Institute of Design. (2010). An Introduction to Design Thinking Process Guide. Standford University. https://web.stanford.edu/~mshanks/MichaelShanks/files/509554.pdf
16. IDEO. (2012). Design Thinking for Educators | ideo.com. https://www.ideo.com/post/design-thinking-for-educators
17. IDEO. (2017, February 24). How can design advance learning and education? | ideo.com. https://www.ideo.com/case-study/reimagining-career-colleges-for-the-21st-century
18. IDEO. (2019a). IDEO Design Thinking |Design Thinking Defined. https://designthinking.ideo.com/#design-thinking-in-context
19. IDEO. (2019b, February 13). Design Thinking Frequently Asked Questions… | IDEO | Design Thinking. https://designthinking.ideo.com/faq/how-do-people-define-design-thinking
20. IDEO. (2019c, February 13). New Applications | IDEO | Design thinking. https://designthinking.ideo.com/new-applications
21. Kelley, T., & Kelley, D. (2013, August 27). Introduction | The heart of Innovation. Creative Confidence. https://www.creativeconfidence.com/chapters/intro.html
22. Kocaman Karoğlu, A. (2020). Proje tabanlı öğrenme. In K. Çağıltay & Y. Göktaş (Eds.), Öğretim Teknolojilerinin Temelleri: Teoriler, Araştırmalar, Eğilimler (3rd ed., p. 243). Pegem Akademi. https://doi.org/10.14527/9786053644576
23. Maryville Üniversitesi. (2018, February 21). STEM Games for Kids | Maryville Online. https://online.maryville.edu/computer-science-degrees/stem-games-kids/
24. MEB. (2016). STEM EĞİTİMİ RAPORU. https://yegitek.meb.gov.tr/www/meb-yegitek-genel-mudurlugu-stem-fen-teknoloji-muhendislik-matematik-egitim-raporu-hazirladi/icerik/719
25. MEB. (2020). Scientix Projesi. Yegitek.Meb.Gov.Tr. http://yegitek.meb.gov.tr/www/scientix-avrupada-fen-egitimi-icin-topluluk-projesi/icerik/96
26. MEB. (2021). OECD Sosyal ve Duygusal Beceriler Araştırması Türkiye Ön Raporu. http://www.meb.gov.tr/meb_iys_dosyalar/2021_09/07170836_No19_-_OECD_Sosyal_ve_Duygusal_Beceriler_Arastirmasi.pdf
27. National Research Council. (1996). National Science Education Standards (NSES). National Academy Press. https://www.nap.edu/catalog/4962/national-science-education-standards
28. National Research Council. (2012). A Framework for K-12 Science Education: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas. The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/13165
29. NSF. (2015). ITEST Strategies: Design Loft STEM Learning Program. https://www.nsf.gov/awardsearch/showAward?AWD_ID=1029929
30. OECD. (2018, April 5). The Future of Education and Skills - Education 2030. https://www.oecd.org/education/2030/E2030 Position Paper (05.04.2018).pdf
31. OECD. (2019). Social and Emotional Skills. https://www.oecd.org/education/school/UPDATED Social and Emotional Skills - Well-being, connectedness and success.pdf (website).pdf
32. Özdemir, M. (2010). Nitel Veri Analizi: Sosyal Bilimlerde Yöntembilim Sorunsalı Üzerine Bir Çalışma. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 11(1), 323–343. https://dergipark.org.tr/tr/pub/ogusbd/131612
33. P21. (2019, March 19). Battelle for Kids. https://www.battelleforkids.org/networks/p21
34. Papadakis, S. (2016). Creativity and innovation in European education. 10 years eTwinning. Past, present and the future. International Journal of Technology Enhanced Learning. https://doi.org/10.1504/ijtel.2016.10001503
35. Plattner, H., Meinel, C., & Leifer, L. (2011). Design Thinking Understand-Improve-Apply. In Profiles of drug substances, excipients, and related methodology.
36. Retna, K. S. (2015). Thinking about “design thinking”: a study of teacher experiences. Https://Doi.Org/10.1080/02188791.2015.1005049, 36, 5–19. https://doi.org/10.1080/02188791.2015.1005049
37. Şahin, E. (2019). Tasarım odaklı düşünme yönteminin benlik saygısı ve yaratıcılık ile bilişsel ve duygusal bağlamda ilişkilendirilmesi: Bir etkinlik çalışması [TOBB Üniversitesi]. http://earsiv.etu.edu.tr/xmlui/handle/20.500.11851/3497
38. Stanford Üniversitesi. (2009, June 2). Taking Design Thinking To Schools. https://web.stanford.edu/dept/SUSE/taking-design/presentations/Taking-design-to-school.pdf
39. TDK. (n.d.). inovasyon. Retrieved November 25, 2021, from https://sozluk.gov.tr/
40. World Economic Forum. (2020). The Future of Jobs Report 2020. https://www3.weforum.org/docs/WEF_Future_of_Jobs_2020.pdf
41. Yıldırım, A., & Şimşek, H. (2018). Sosyal bilimlerde nitel araştirma yöntemleri. In Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Seçkin Yayıncılık.