THE EFFECT OF STEM-BASED EDUCATİON ON STUDENTS’ PROBLEM-SOLVİNG SKİLLS: A LITERATURE REVIEW

Öz

This study aims to review experimental research examining the effects of STEM-based education on students’ problem-solving skills and to evaluate the findings within a comprehensive framework. A literature review approach was employed, and studies published between 2014 and 2026 were selected based on specific criteria. A total of 20 studies were identified through searches in DergiPark, Google Scholar, and ScienceDirect, of which 8 were included in the analysis. The selected studies cover preschool, primary, secondary, and high school levels and predominantly utilize experimental and quasi-experimental designs. The findings indicate that STEM-based educational practices generally have a positive effect on students’ problem-solving skills. However, the magnitude of this effect varies depending on the instructional method, duration of implementation, and sample characteristics. In particular, project-based learning and design-based approaches demonstrate stronger and more consistent effects. Overall, the results suggest that STEM education is an effective approach for enhancing problem-solving skills; however, these findings reflect the general trends in the existing literature, and the impact largely depends on how the approach is implemented.

Anahtar Kelimeler

• STEM education
• problem-solving skills
• literature review
• experimental studies
• 21st century skills

Etik Beyan

No

STEM TEMELLİ EĞİTİMİN ÖĞRENCİLERİN PROBLEM ÇÖZME BECERİLERİNE ETKİSİ: BİR LİTERATÜR İNCELEMESİ

Öz

Bu çalışmanın amacı, STEM temelli eğitimin öğrencilerin problem çözme becerileri üzerindeki etkisini inceleyen deneysel araştırmaları literatür çerçevesinde incelemek ve elde edilen bulguları bütüncül bir bakış açısıyla değerlendirmektir. Bu çalışmada literatür incelemesi yöntemi kullanılmış ve 2014–2026 yılları arasında yayımlanan çalışmalar belirli ölçütler doğrultusunda seçilmiştir. DergiPark, Google Akademik ve ScienceDirect veri tabanları üzerinden yapılan tarama sonucunda toplam 20 çalışma incelenmiş, bunlardan 8’i analiz kapsamına alınmıştır. İncelenen çalışmalar; okul öncesi, ilkokul, ortaokul ve lise düzeylerini kapsamakta olup ağırlıklı olarak deneysel ve yarı deneysel desenlerle yürütülmüştür. Bulgular, STEM temelli uygulamaların öğrencilerin problem çözme becerileri üzerinde genel olarak olumlu etkiler oluşturduğunu göstermektedir. Bununla birlikte etkinin büyüklüğünün kullanılan öğretim yöntemi, uygulama süresi ve örneklem özelliklerine bağlı olarak değişkenlik gösterdiği belirlenmiştir. Özellikle proje tabanlı öğrenme ve tasarım odaklı yaklaşımların daha güçlü etkiler oluşturduğu görülmüştür. Sonuç olarak, STEM eğitiminin problem çözme becerisini geliştirmede etkili bir yaklaşım olduğu, ancak bu bulguların literatürde yer alan çalışmaların genel eğilimini yansıttığı ve uygulama biçiminin sonuçlar üzerinde belirleyici rol oynadığı anlaşılmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• STEM eğitimi
• problem çözme becerisi
• literatür incelemesi
• deneysel araştırmalar
• 21. yüzyıl becerileri

Etik Beyan

Yok

Kaynakça

1. Abdullah, N., Halim, L., & Zakaria, E. (2014). VStops: A thinking strategy and visual representation approach in mathematical word problem solving toward enhancing STEM literacy. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 10(3), 165–174. https://doi.org/10.12973/eurasia.2014.1073a
2. Evcim, İ., & Topsakal, Ü. U. (2019). STEM eğitimi alan öğretmenlerin eleştirel düşünme eğilimlerinin belirlenmesi. The Journal of International Lingual, Social and Educational Sciences, 5(2), 254–263. https://doi.org/10.34137/jilses.525872
3. Facione, P. (1998). Critical thinking: What it is and why it counts. California Academic Press.
4. Hebebci, M. T., & Usta, E. (2022). The effects of integrated STEM education practices on problem solving skills, scientific creativity, and critical thinking dispositions. Participatory Educational Research, 9(6), 358–379. https://doi.org/10.17275/per.22.143.9.6
5. İstanbul Aydın Üniversitesi. (2019). STEM eğitimi Türkiye raporu. https://www.aydin.edu.tr/tr-tr/akademik/fakulteler/egitim/Documents/STEM%20E%C4%9Fitimi%20T%C3%BCrkiye%20Raporu.pdf
6. Istiana, R., Herawati, D., Herniningtyas, F., Ichsan, I. Z., & Ali, A. (2023). STEM learning to improve problem solving ability on the topic of environmental education. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 9(3), 1202–1208. https://doi.org/10.29303/jppipa.v9i3.2979
7. Kutru, Ç., & Hasançebi, F. (2024). Argümantasyon Tabanlı Bilim Öğrenme (ATBÖ) destekli STEM eğitiminin iletişim, eleştirel düşünme, bilimsel yaratıcılık ve problem çözme becerilerine etkisi. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 59, 139–175. https://doi.org/10.53444/deubefd.1336324
8. Nguyện, L. C., Hoa, H. Q., & Hien, L. H. P. (2025). Integrating design thinking into STEM education: Enhancing problem-solving skills of high school students. Eurasia Journal of Mathematics and Science Technology Education, 21(4), Article em2611. https://doi.org/10.29333/ejmste/16084

9. Purwaningsih, E., Sari, S. P., Sari, A. M., & Suryadi, A. (2020). The effect of STEM-PjBL and discovery learning on improving students’ problem-solving skills of the impulse and momentum topic. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 9(4), 465–476. https://doi.org/10.15294/jpii.v9i4.26432
10. Sarican, G., & Akgunduz, D. (2018). The impact of integrated STEM education on academic achievement, reflective thinking skills towards problem solving and permanence in learning in science education. Cypriot Journal of Educational Sciences, 13(1), 94–113.
11. Şahin, H. (2021). The effect of STEM-based education program on problem solving skills of five year old children. Malaysian Online Journal of Educational Technology, 9(4), 69–88. https://doi.org/10.52380/mojet.2021.9.4.325
12. Topsakal, İ., Altun Yalçın, S., & Çakır, Z. (2022). The effect of problem-based STEM education on the students’ critical thinking tendencies and their perceptions for problem solving skills. Science Education International, 33(2), 136–145.