Cultivating Career Interests and STEM Attitudes in High School Students: The Role of Smart Agriculture Applications

Yıl 2025, Cilt: 1 Sayı: 1, 57 - 70, 31.03.2025

Figen Eğin

Öz

Teknolojide yaşanan gelişmelerle birlikte, geleceğin işgücünün sahip olması gereken niteliklerde, bir değişim olması öngörülmektedir. Bu bağlamda eğitim sistemlerine de önemli görevler düşmekte; öğrencilerin 21. yy becerileri olarak adlandırılan yeni beceriler edinmeleri için girişimlerin yapılması gerekmektedir. Bu becerilerden biri olan bilgi işlemsel düşünme becerisi kodlama öğretimi ile ilişkilendirilmekte, kodlama öğretimi tüm ülkelerde yaygınlaşmakta, öğrencilerden yenilikçi ve yaratıcı tasarımlar ortaya koyarak teknolojiyi yaşamla ilişkilendirebilmeleri beklenmektedir. Öğrencilere teknoloji ile çözüm üretmesi için sunulacak temanın ya da yapılandırılmamış problem durumunun otantik, güncel ve hayatında karşılaştığı bir soruna işaret etmesi gerekmektedir. Son dönemde yüz yüze olduğumuz en önemli problemlerden biri küresel ısınma ve iklim krizi olarak görülmektedir. İklim krizi, özellikle tarımda ülkelerin yeni politikalar belirlemesini ve yenilikçi yaklaşımları zorunlu hale getirmektedir. Sürdürülebilir bir gelecek için sürdürülebilir tarım öne çıkmaktadır ve sürdürülebilir tarımın anahtarı ise bugünkü veriler ile akıllı tarımdır.
Bu araştırmada, TÜBİTAK 4004 kapsamında düzenlenen ve uygulamalı etkinliklerle katılımcıların akıllı tarım konusunda farkındalık kazanmalarının amaçlandığı bir proje çalışmasına ilişkin değerlendirmeler sunulmuştur. Proje çalışmasında, katılımcılar teknolojiyi çevrelerinde karşılaştıkları problemlerin çözümünde kullanma bilincinin kazandırılması hedeflenmiştir. Katılımcılar devlete bağlı liselerde 10. sınıfa geçen 30 öğrenciden oluşmaktadır.. Çalışmanın nicel bulgularına göre, öğrencilerin mühendislik ve STEM genel ilgisinde anlamlı bir artış olurken, fen ve teknoloji alanlarındaki ilgi değişiminin istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. Nitel bulgular incelendiğinde ise öğrencilerin eğitimi eğlenceli ve öğretici bulduğunu, ancak etkinlik süreleri ve zaman yönetimi konusunda iyileştirmeler yapılması gerektiğini ortaya çıkmıştır. Elde edilen bu sonuçların, gelecekte yapılacak benzer proje etkinliklerinin tasarımında ve planlanmasında yol gösterici olacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

STEM eğitimi, robotik, kodlama, akıllı tarım, kariyer ilgisi

Lise Öğrencilerinin FeTeMM’e yönelik tutumları ve kariyer ilgilerinin geliştirilmesi: Akıllı Tarım Uygulamalarının Rolü

Öz

Teknolojide yaşanan gelişmelerle birlikte, geleceğin işgücünün sahip olması gereken niteliklerde, bir değişim olması öngörülmektedir. Bu bağlamda eğitim sistemlerine de önemli görevler düşmekte; öğrencilerin 21. yy becerileri olarak adlandırılan yeni beceriler edinmeleri için girişimlerin yapılması gerekmektedir. Bu becerilerden biri olan bilgi işlemsel düşünme becerisi kodlama öğretimi ile ilişkilendirilmekte, kodlama öğretimi tüm ülkelerde yaygınlaşmakta, öğrencilerden yenilikçi ve yaratıcı tasarımlar ortaya koyarak teknolojiyi yaşamla ilişkilendirebilmeleri beklenmektedir. Öğrencilere teknoloji ile çözüm üretmesi için sunulacak temanın ya da yapılandırılmamış problem durumunun otantik, güncel ve hayatında karşılaştığı bir soruna işaret etmesi gerekmektedir. Son dönemde yüz yüze olduğumuz en önemli problemlerden biri küresel ısınma ve iklim krizi olarak görülmektedir. İklim krizi, özellikle tarımda ülkelerin yeni politikalar belirlemesini ve yenilikçi yaklaşımları zorunlu hale getirmektedir. Sürdürülebilir bir gelecek için sürdürülebilir tarım öne çıkmaktadır ve sürdürülebilir tarımın anahtarı ise bugünkü veriler ile akıllı tarımdır.
Bu araştırmada, TÜBİTAK 4004 kapsamında düzenlenen ve uygulamalı etkinliklerle katılımcıların akıllı tarım konusunda farkındalık kazanmalarının amaçlandığı bir proje çalışmasına ilişkin değerlendirmeler sunulmuştur. Proje çalışmasında, katılımcılar teknolojiyi çevrelerinde karşılaştıkları problemlerin çözümünde kullanma bilincinin kazandırılması hedeflenmiştir. Katılımcılar devlete bağlı liselerde 10. sınıfa geçen 30 öğrenciden oluşmaktadır.. Çalışmanın nicel bulgularına göre, öğrencilerin mühendislik ve STEM genel ilgisinde anlamlı bir artış olurken, fen ve teknoloji alanlarındaki ilgi değişiminin istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. Nitel bulgular incelendiğinde ise öğrencilerin eğitimi eğlenceli ve öğretici bulduğunu, ancak etkinlik süreleri ve zaman yönetimi konusunda iyileştirmeler yapılması gerektiğini ortaya çıkmıştır. Elde edilen bu sonuçların, gelecekte yapılacak benzer proje etkinliklerinin tasarımında ve planlanmasında yol gösterici olacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

STEM eğitimi, robotik, kodlama, akıllı tarım, kariyer ilgisi

Kaynakça

• Acar, E. (2012). Yapay zeka yöntemleriyle bitki yaprak imgelerinde pas hastalıklarının tespiti. Dicle Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmamış), Diyarbakır.
• Akalın, M. (2014). İklim değişikliğinin tarım üzerindeki etkileri: Bu etkileri gidermeye yönelik uyum ve azaltım stratejileri. Hitit Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü KazakoffDergisi, 7(2), 351-377.
• Anjum, N., Paulraj, A., Blome, C., & Rajkumar, C. (2025). Environmental process design and performance: Understanding the key role of learning by doing and employee empowerment. International Journal of Production Economics, 109563.
• Araujo, G. (2024). Using Apprenticeship and Product Based Learning to Improve Programming Outcomes in Introductory Computer Science Courses (Doctoral dissertation, UC Merced).
• Arıkan, H. (2019). İHA ile tarımda sürdürülebilirlik ve hassas uygulamaları ile ayçiçeği hassas gübreleme. İstanbul Teknik Üniversitesi Bilişim Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmamış), İstanbul.
• Aslan, A. (2019). Buğdayda bitki azot durumunun portatif klorofil ölçüm cihazı (SPAD) ve alçak irtifa insansız hava aracı (Drone) ile belirlenmesi. Harran Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmamış), Şanlıurfa.
• Atmatzidou, S., Demetriadis, S., & Nika, P. (2018). How does the degree of guidance support students’ metacognitive and problem-solving skills in educational robotics? Journal of Science Education and Technology, 27(1), 70–85. doi:10.1007/s10956-017-9709-x
• Ayar, M. C. (2015). First-hand experience with engineering design and career interest in engineering: An informal STEM education case study. Educational Sciences: Theory and Practice, 15(6), 1655–1675. doi:10.12738/estp.2015.6.0134
• Bayraç, H. N., & Doğan, E. (2016). Türkiye’de iklim değişikliğinin tarım sektörü üzerine etkileri. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi İİBF Dergisi, 11(1), 23-48.
• Castro, E., Cecchi, F., Valente, M., Buselli, E., Salvini, P., & Dario, P. (2018). Can educational robotics introduce young children to robotics and how can we measure it? Journal of Computer Assisted Learning, 34(6), 970–977. doi:10.1111/jcal.12304
• Chang, C. W., Lee, J. H., Wang, C. Y., & Chen, G. D. (2010). Improving the authentic learning experience by integrating robots into the mixed-reality environment. Computers & Education, 55, 1572–1578. doi:10.1016/j.compedu.2010.06.023
• Demiryürek, M. (2019). Seralarda Arduino ve bileşenlerini kullanarak hassas tarım uygulamalarının ve sistemlerinin geliştirilmesi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmamış), Kayseri.
• Gomoll, A., Hmelo-Silver, C. E., Šabanović, S., & Francisco, M. (2016). Dragons, ladybugs, and softballs: Girls’ STEM engagement with human-centered robotics. Journal of Science Education and Technology, 25(6), 899–914. doi:10.1007/s10956-016-9647-z
• Gomoll, A., Tolar, E., Hmelo-Silver, C. E., Sabanovic, S. (2018). Designing human-centered robots: The role of constructive failure. Thinking Skills and Creativity, 30, 90–102. doi:10.1016/j.tsc.2018.03.001
• Gossen, D., & Ivey, T. (2023). The impact of in-and out-of-school learning experiences in the development of students’ STEM self-efficacies and career intention.
• Güneş, M., Balkışlı, B. Ç., & Özçınar, H. (2024). Oyun tabanlı öğrenmenin öğrenci bağlılığı ve motivasyonu üzerindeki etkisinin kontrol odağına göre incelenmesi. Journal of Higher Education & Science, 14(3).
• İşler, N. K. (2023). İlkokul sosyal bilgiler dersi öğretim programının sürdürülebilir kalkınma hedefleri ve yenilenmiş Bloom taksonomisi kapsamında incelenmesi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 25(2), 472-486.
• Jaipal-Jamani, K., & Angeli, C. (2017). Effect of robotics on elementary preservice teachers’ self-efficacy, science learning, and computational thinking. Journal of Science Education and Technology, 26(2), 175–192. doi:10.1007/s10956-016-9663-z
• Karakoç Topal, O. (2022). Ortaokul öğrencilerinin gözünden bir TÜBİTAK 4004 projesi: Bilimleri birleştir, doğayı güzelleştir! Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, (53), 638-666.
• Khor, M. (2009). The food crisis, climate change and the importance of sustainable agriculture. Third world network (TWN). sayfa: 18
• Kızılay, E. (2018). Ortaöğretim öğrencilerinin STEM alanlarına yönelik kariyer ilgilerinin ve motivasyonlarının incelenmesi. (Doktora Tezi). YÖK Tez Merkezi. (527005).
• Kolbe, D. A. (1984). Experiential learning. New Jersey, Eaglewood Cliffs, 5, 1-12.
• Küçük, S., & Şişman, B. (2017). Behavioral patterns of elementary students and teachers in one-to-one robotics instruction. Computers & Education, 111, 31–43. doi:10.1016/j.compedu.2017.04.002
• Mac Iver, M. A., & Mac Iver, D. J. (2019). “STEMming” the swell of absenteeism in the middle years: Impacts of an urban district summer robotics program. Urban Education, 54(1), 65–88. doi:10.1177/0042085915618712
• Milli Eğitim Bakanlığı Yenilik ve Eğitim Teknolojileri Genel Müdürlüğü. (2016). STEM education report. https://yegitek.meb.gov.tr/STEM_Education_Report.pdf
• Nemiro, J., Larriva, C., Jawaharlal, M. (2015). Developing creative behavior in elementary school students with robotics. Journal of Creative Behavior, 51, 70–90. doi:10.1002/jocb.87
• Odabaşı, Ş. Y. (2018). STEM için ölçme ve değerlendirme. K. A. Kırkıç & E. Aydın (Eds.), Merhaba STEM Yenilikçi Bir Öğretim Yaklaşımı. Eğitim Yayınevi, İstanbul.
• Özden, S. 2013. Modern Meyve (Bodur Kiraz) Yetiştiriciliğinde Güneş Enerjili Akıllı Damla Sulama Sistemi Tasarımı. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmamış), Ankara.
• Robert, K. W., Parris, T. M., & Leiserowitz, A. A. (2005). What is sustainable development? Goals, indicators, values, and practice. Environment: science and policy for sustainable development, 47(3), 8-21.
• Scientix (2018). STEM Education Policies in Europe. http://www.scientix.eu/documents/10137/782005/Scientix_Texas-Instruments_STEM-policies-October-2018.pdf/d56db8e4-cef1-4480-a420-1107bae513d5.
• Sayın, Z., & Seferoğlu, S. S. (2016). Yeni bir 21. yüzyıl becerisi olarak kodlama eğitimi ve kodlamanın eğitim politikalarına etkisi. Akademik Bilişim Konferansı, 3(5), 1-13.
• Seçer, İ. (2013). SPSS ve LISREL ile pratik veri analizi: Analiz ve raporlaştırma. Ankara: Anı Yayıncılık
• Sönmez, V. & Alacapınar, F. G. (2016). Sosyal bilimlerde ölçme aracı hazırlama. Ankara: Anı Yayıncılık.
• Taylor, K., & Baek, Y. (2018). Collaborative robotics, more than just working in groups. Journal of Educational Computing Research, 56(7), 979–1004. doi:10.1177/0735633117731382
• Temel, B., & Mumcu, H. Y. (2024). Bilgi işlemsele düşünme etkinliklerinin problem çözmeye yönelik beceri ve tutumlara etkisi. Eğitim Teknolojisi Kuram ve Uygulama, 14(2), 310-345.
• Yener, Ç. 2019. Tarım Sektörünün Geleceği: Teknolojik Bir Bakış. Çukurova Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmamış), Adana.
• Walter, A., Finger, R., Huber, R., & Buchmann, N. (2017). Opinion: Smart farming is key to developing sustainable agriculture. Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(24), 6148-6150.