Özel yetenekli öğrencilerin biyomimetik tasarım entegrasyonu temelli mühendislik tasarım sürecindeki performanslarının incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, MATEMATİK VE FEN BİLİMLERİ EĞİTİMİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: YUNUS EMRE İLERİ
Danışman: Mahmut Selvi
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu araştırmanın amacı, bir bilim ve sanat merkezinde öğrenim gören özel yetenekli öğrencilerin biyomimetik tasarım entegrasyonu temelli mühendislik tasarım süreci boyunca performanslarının, karar verme becerilerinin ve mühendisliğin doğasına yönelik görüşlerinin incelenmesidir. Araştırma, mühendislik tasarım sürecine biyomimetik tasarımın entegre edilmesiyle tasarlanmıştır. Araştırma karma yöntem araştırması ile yürütülmüştür. Araştırmada karma yöntem desenlerinden müdahale deseni kullanılmıştır. Araştırmanın yürütülmesinde amaçlı örnekleme yöntemlerinden biri olan benzeşik örnekleme yöntemi kullanılmıştır. Araştırmanın çalışma grubunu bir bilim ve sanat merkezinde öğrenim gören 5, 6, ve 7. sınıf düzeyindeki 7 kız ve 8 erkek öğrenci oluşturmaktadır. Araştırma sürecinde mühendisliğin doğasına yönelik görüş formu, karar verme becerileri testi, mühendislik tasarım defterini değerlendirme rubriği, mühendislik tasarım sürecini değerlendirme rubriği, ürün değerlendirme rubriği ve biyomimetik açıdan ürün değerlendirme rubriği veri toplama aracı olarak kullanılmıştır. Araştırma bir tasarım problemi ile 21 hafta ve toplamda 84 ders saati sürdürülmüştür. Mühendislik tasarım defterlerindeki veri analizinde özel yetenekli öğrencilerin yanıtlarının kodlanmasıyla başlanmıştır. Oluşan kodlar, kod bulutu ve tablo şeklinde sunulmuştur. Kod bulutunda özel yetenekli öğrencilerin, tasarım problemi, doğa, mühendislik tasarım süreci, biyomimikri, yoğunluk, pet şişe ve su içindeki konum gibi kavramlara daha fazla yer verdikleri görülmüştür. Özel yetenekli öğrencilerin mühendislik tasarım defteri performanslarının aşamalara göre değerlendirilmesinde hazırlık-1 ve karar verme kriterlerinde en yüksek performansa sahip oldukları görülürken planlama-1 ve planlama-2 kriterlerinde ise en düşük performansa sahip oldukları görülmüştür. Aşamalara göre mühendislik tasarım defterlerinin cinsiyete dayalı olarak değerlendirilmesinde kız öğrencilerin ve erkek öğrencilerin benzer performans sergiledikleri görülmüştür. Aşamalara göre mühendislik tasarım defterlerinin takıma dayalı olarak değerlendirilmesinde takımlar arasında performans farklılıkları olduğu tespit edilmiştir. Aşamalara göre mühendislik tasarım defterlerinin sınıf düzeyine dayalı olarak değerlendirilmesinde en yüksek performansı 6. sınıf düzeyindeki öğrenciler sergilerken en düşük performansı 5. sınıf düzeyindeki öğrenciler sergilemiştir. Özel yetenekli öğrencilerin mühendislik tasarım sürecindeki performanslarının incelenmesi sonucunda aşamalara göre en yüksek performansın karar verme kriterinde elde edilirken en düşük performansın planlama kriterinde olduğu görülmüştür. Mühendislik tasarım sürecinin aşamalara göre cinsiyete dayalı olarak değerlendirilmesinde kız öğrencilerin ve erkek öğrencilerin performanslarında çok düşük performans farklılıklarının ve bu farkın kız öğrencilerin lehine olduğu görülmüştür. Mühendislik tasarım sürecinin aşamalara göre takıma dayalı olarak değerlendirilmesinde takımlar arasında farklılıkların olduğu görülmüştür. Mühendislik tasarım sürecinin aşamalara göre sınıf düzeyine dayalı olarak performanslarının değerlendirilmesinde ise 6. Sınıf düzeyinde en yüksek performansın sergilendiği görülmüştür. Özel yetenekli öğrencilerin ürün ve biyomimetik açıdan ürün performansları deneme aşamasından karar verme aşamasına geçildiğinde artmıştır. Biyomimetik tasarım entegrasyonu temelli mühendislik tasarım süreci uygulamasının özel yetenekli öğrencilerin karar verme becerilerine etkisinin anlamlı olmadığı ve mühendisliğin doğasına yönelik görüşlerine etkisinin ise anlamlı ve büyük etkiye sahip olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Araştırma kapsamında elde edilen veriler doğrultusunda biyomimetik tasarım entegrasyonu temelli mühendislik tasarım sürecinin özel yetenekli öğrencilerin fen bilimleri dersi öğretim programına dahil edilmesi önerilmektedir.