Mühendislik tasarım temelli fen öğretiminin sınıf öğretmeni adaylarının karar verme, bilimsel yaratıcılık ve tasarım becerilerine etkisi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, TEMEL EĞİTİM ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ELÇİN AYAZ

Danışman: Rabia Sarıkaya

Özet:

Küresel anlamda eğitim sistemi üzerinde büyük etkisi olan Amerika Birleşik

Devletleri’nde araştırma/sorgulama temelli yürütülen fen eğitimine mühendislik süreci

dâhil edilmeye başlamıştır. Mühendislik tasarım sürecinde, günlük hayattaki problemlerin

çözümü için, fen, teknoloji, mühendislik ve matematik (STEM) disiplinleri birleştirilerek

STEM entegrasyonu sağlanmaya çalışılmaktadır. STEM disiplinlerinin belirli kazanımlar

doğrultusunda birlikte ele alınması bütünleşik STEM kavramını ortaya çıkarmıştır.

Ülkemizde ilkokul ve ortaokul fen bilimleri dersi öğretim programı 2018 yılında

güncellenerek bu programda fen bilimleri, teknoloji, mühendislik ve matematik

entegrasyonun sağlanması gerektiği vurgulanmış ve dördüncü sınıftan itibaren fen

bilimleri dersine mühendislik ve tasarım becerileri eklenmiştir. Erken yaşlarda

mühendislik tasarım temelli uygulamaların yapılabilmesi öncelikle bu konuda

öğretmenlerin yeterli olmasına bağlıdır. Bu nedenle özellikle eğitim fakültelerinde lisans

eğitimi alan öğretmen adaylarının STEM eğitimi almaları ve mühendislik tasarım temelli

uygulamalara hâkim olmaları önem arz etmektedir. Ayrıca, öğrencilerin 21. yüzyıl

becerilerinden yaratıcı düşünme, karar verme gibi becerileri kazanmaları da oldukça

önemlidir. Bu çalışmanın amacı da mühendislik tasarım temelli fen öğretiminin sınıf

vii

öğretmeni adaylarının karar verme becerisi, mühendislik tasarım temelli süreç becerisi ve

bilimsel yaratıcılıklarına etkisini incelemektir. Bu çalışma karma araştırma yönteminden

iç içe gömülü desene göre planlanmıştır. Çalışmanın nicel kısmında deneysel desenlerden

“ön test-son test kontrol gruplu seçkisiz desen” kullanılmış nitel kısmında ise nicel

süreçlerde toplanan veriler açıklanmıştır. Çalışmanın katılımcıları, kolay ulaşılabilir yolla

seçilmiştir. Çalışma grubu 2017-2018 eğitim-öğretim yılında Ankara’daki bir devlet

üniversitesinde Eğitim Fakültesi Sınıf Eğitimi Anabilim Dalı 2. sınıfta okuyan 27 deney

ve 33 kontrol grubu olmak üzere 60 öğretmen adayından oluşmaktadır. Uygulamalar Fen

ve Teknoloji Laboratuvar Uygulamaları-II dersinde yapılmış ve toplam14 hafta

sürmüştür. Kontrol grubunda ilkokul 4. sınıf Fen Bilimleri dersi kazanımları 5E öğrenme

modeline göre işlenmiştir. Deney grubunda ise 5E öğrenme modeli içinde Mühendislik

Tasarım Temelli Fen Öğretimi (MTTFÖ) uygulanmış ve ilkokul 4. sınıf Fen Bilimleri

dersi kazanımları STEM’in içerik entegrasyonu temeline dayandırılmıştır. MTTFÖ

sürecinde sınıf öğretmeni adaylarının karar verme becerileri ölçülürken Ercan ve Bozkurt

(2013) tarafından geliştirilen ve Bozkurt (2014) tarafından öğretmen adayları için revize

edilen “Karar Verme Beceri Testi (KVT)”; bilimsel yaratıcılıkları ölçülürken Hu ve Adey

(2002) tarafından geliştirilen, Kadayıfçı (2008) tarafından uyarlanan “Bilimsel Yaratıcılık

Ölçeği (BYT)” ve mühendislik tasarım temelli süreç becerileri ölçülürken de

“Mühendislik Tasarım Döngü Formları (MTDF)” kullanılmıştır. Nicel veriler bağımlı ve

bağımsız gruplar t testi, tek yönlü tekrarlı ölçümler ANOVA, çok değişkenli varyans

analizi (MANOVA) ile değerlendirilmiştir. MTTFÖ sürecinin başında, ortasında ve

sonunda yapılan odak grup görüşmelerinden ve mühendislik tasarım döngü formlarından

elde edilen nitel veriler ise içerik analizi ile değerlendirilmiştir. MTTFÖ süreci sonunda

nicel bulgular incelendiğinde; deney grubu sınıf öğretmeni adaylarının karar verme

becerisi ortalama puanlarının (X̄ =0,71, ss=0,12) kontrol grubunun ortalama puanlarından

(X̄ =0,57, ss=0,19) anlamlı düzeyde farklı olduğu (p<0,05) ve aradaki farkın yüksek etki

değerine sahip olduğu (Cohen’s d= 0,84) bulunmuştur. Bununla birlikte deney grubu sınıf

öğretmeni adaylarının bilimsel yaratıcılık ortalama puanlarının (X̄ =11,53, ss=2,15)

kontrol grubunun ortalama puanlarına (X̄ =6,45, ss=3,75) göre istatistiksel olarak anlamlı

düzeyde farklı olduğu (p<0,05) ve aradaki farkın yüksek etki değerine sahip olduğu

(Cohen’s d= 1,62) tespit edilmiştir. Ayrıca bilimsel yaratıcılığın özellik boyutunun;

akıcılık, esneklik ve özgünlük alt boyutlarında da deney grubu lehine anlamlı düzeyde

farklılık gözlenmiştir. Benzer şekilde, deney grubu sınıf öğretmeni adaylarının

mühendislik tasarım süreç becerisi haftalık ortalama puanları süreç boyunca artmıştır.

Yapılan tekrarlı ölçümler ANOVA sonuçlarına göre haftalık ortalama puanlar arasındaki

farkın istatistiksel olarak anlamlı (p<0,05) ve yüksek etki değerine sahip olduğu (Cohen’s

d= 0,83) görülmüştür. Bu araştırmanın sonucunda mühendislik tasarım temelli fen

öğretimi ile derslerin işlendiği sınıf öğretmen adaylarının karar verme, bilimsel yaratıcılık

ve mühendislik tasarım temelli süreç becerilerinde olumlu yönde gelişmeler olduğu

saptanmıştır. Araştırmanın nitel kısmında sınıf öğretmeni adayları mühendislik tasarım

viii

süreci, karar verme süreci ve bilimsel yaratıcılık arasında ilişki kurarak, problemlere

uygun çözümler üretilirken benzer aşamalardan yararlandıklarını belirtmişlerdir. Ayrıca,

öğretmen adaylarının MTTFÖ sürecinde karar verme, bilimsel düşünme ve mühendislik

tasarım temelli süreç becerilerinin geliştiği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler :STEM (Science, Technology, Mathematic, Engineering) sınıf

öğretmeni adayları, fen öğretimi, karar verme becerisi, bilimsel

yaratıcılık, mühendislik tasarım temelli süreç becerisi.