A STEM Activity Design in Physics Education: “I Design a Crookes Radiometer”

Abstract

The goal of this study is to develop and to present a STEM activity in which students can use their interdisciplinary knowledge and skills together in Science, Technology, Engineering, Mathematics, (STEM) field and they can transform their theoretical knowledge into practice, curiosity and invention. The activity was developed in the Spring semester of 2018-2019 academic year in the STEM laboratory of a government university. In order to teach the concept of “Light intensity” under the title of 10th grade Optics many experiments can be done light pressure, particle-like properties of light , light absorption and reflection of the light; these experiments could be implemented by the activity of “a radiometer design”. It was also concluded that there are lack of study about this kind of a design in the current literature.

Keywords

• STEM Education,Physics Education,Science Education,Radiometer

Fizik Eğitiminde Bir STEM Etkinliği Tasarımı: “Crookes Radyometresi Tasarlıyorum”

Öz

Bu çalışmanın amacı, öğrencilerin disiplinler arası Fen, Teknoloji, Mühendislik, Matematik; (STEM) bilgi ve becerilerini bir arada kullanabilmelerini ve bu alanlardaki teorik bilgilerinin uygulamaya, meraka ve bir buluşa dönüştürülmesini amaçlayan bir STEM etkinliği geliştirmek ve sunmaktır. Etkinlik, 2018-2019 eğitim-öğretim yılı bahar döneminde, bir devlet üniversitesinin STEM laboratuvarında geliştirilmiştir. 10. Sınıf Optik konusunun kazanımları doğrultusunda “Işık şiddeti” kavramı öğretiminde yapılabilecek deneyler arasında; ışığın basıncı, ışığın tanecik özelliği, ışığın soğurulması ve ışığın yansıması olaylarının birlikte öğretilebileceği bir düzeneğin, radyometre tasarımı ile gerçekleşebileceği gözlenmiştir. Ayrıca bu alanda yapılan literatür taraması sonucunda bu tasarımla ilgili STEM çalışmalarının yeterli sayıda olmadığı sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• STEM Eğitimi,Fizik Eğitimi,Fen Eğitimi,Radyometre

Kaynakça

1. Derin, G., Aydın, E. & Kırkıç, K.A (2017). STEM (Fen-Teknoloji-Mühendislik–Matematik) Eğitimi Tutum Ölçeği. El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi 4(3); 547-559.
2. Erdogan, İ., Ciftci, A., Yıldırım, B., & Topcu, M. S. (2017). STEM Education Practices: Examination of the Argumentation Skills of Pre-service Science Teachers. Journal of Education and Practice, 8(25), 164-173.
3. Göksun, D. O. & Kurt, A.A. (2017). Öğretmen Adaylarının 21. yy. Öğrenen Becerileri Kullanımları ve 21. yy. Öğreten Becerileri Kullanımları Arasındaki İlişki. Eğitim ve Bilim. Sayı 190, 107-130.
4. Gülhan, F. & Şahin, F. (2018). Fen Bilimleri Dersine STEM Entegrasyonu Etkinliklerinin 5. Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi. Sakarya University Journal of Education, 8(4), 40-59.
5. McKenney, S., & Reeves, T. C. (2013). Systematic review of design-based research progress: Is a little knowledge a dangerous thing?. Educational Researcher, 42(2), 97-100.
6. MEB STEM eğitimi el kitabı. http://scientix.meb.gov.tr/images/upload/Event_35/Gallery/STEM%20Eğitimi%20Öğretmen%20El%20Kitabı.pdf
7. Topçu, M. S., & Ciftci, A. (2018a). Erken Çocukluk Döneminde STEM Eğitimi ve Örnek Uygulamalar (STEM Education and Practices for Early Childhood Period).Topcu, M. S., & Ozkan, B. Erken Çocuklukta Fen Eğitimi (Science Education for Early Childhood). (s. 237-271). İstanbul, Türkiye: Efe Akademi.
8. Topçu, M. S., & Gökçe, A. (2018). STEM ve Mühendislik (STEM and Engineering). Kırkıç, K. A., & Aydın, E. Merhaba STEM: Yenilikçi Bir Öğretim Yaklaşımı. (s. 79-94). Konya, Türkiye: Eğitim Yayınevi.

9. Topçu, M. S., & Çiftçi, A. (2018b). 21. Yüzyıl Becerileri ve STEM. Öğretir Özçelik, A. D., & Tuğluk, M. N. Eğitimde ve Endüstride 21. Yüzyıl Becerileri. (s. 103-126). Ankara, Türkiye: Pegem A Yayıncılık.
10. Yıldırım, B. (2019). Fen bilgisi öğretmen adaylarının STEM eğitiminde biyomimikri uygulamalarına yönelik görüşleri. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 39 (1), 63-90.
11. Zangori, L., Forbes, C. T., & Schwarz, C. V. (2014). Investigating the effect of curricular scaffolds on 3rd-grade students’ model-based explanations for hydrologic cycling. Boulder, CO: International Society of the Learning Sciences.
12. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Crookes_radiometer_J1.jpg