Yıl: 2023 Cilt: Sayı: 55 Sayfa Aralığı: 154 - 167 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.53444/deubefd.1208412 İndeks Tarihi: 15-06-2023

Mühendislik Tasarım Temelli Fen Etkinliklerinin Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi

Öz:
Mühendislik tasarım süreci; ihtiyaca yönelik bir problem belirleme, probleme yönelik araştırma yapma, problemle ilgili olası çözümler üretme, çözümleri karşılaştırarak uygun olanı seçme, ürün tasarlama (prototip yapma), ürünü geliştirmek için denemeler yapma, ürünü test etme ve sunma aşamalarını içeren yinelemeli bir süreçtir. Mühendislik tasarım sürecinde karşılaşılan problemlere üretilen çözümler bilimsel yaratıcılıkla yakından ilişkilidir. Öğrencilerin problemlere ilişkin geliştireceği tasarımlar doğası gereği içinde bilimsel yaratıcılığı barındırmaktadır. Bu çalışmanın amacı mühendislik tasarım temelli fen öğretiminin, dördüncü sınıf öğrencilerinin bilimsel yaratıcılıklarına etkisini incelemektir. Çalışma nicel araştırma desenlerinden ön-son test kontrol gruplu yarı deneysel desenle yürütülmüştür. Çalışmanın örneklemini 2018-2019 eğitim öğretim yılında Kayseri’de bir ilkokulda öğrenim gören 27 deney ve 26 kontrol grubu olmak üzere 53 öğrenci oluşturmaktadır. Çalışmada veri toplama aracı olarak Hu ve Adey (2002) tarafından geliştirilip Aktamış (2007) tarafından Türkçe’ye uyarlanan altı maddelik “Bilimsel Yaratıcılık Ölçeği” kullanılmıştır. Kontrol grubunda yer alan öğrencilerle 5E modeline göre ders işlenirken deney grubu öğrencileriyle 8 hafta boyunca 5E modeline gömülü mühendislik tasarım temelli etkinlikle dersler işlenmiştir. Deney (x̄= 10,65±1,65) ve kontrol (x̄= 18,56±3,19) grubunda yer alan ilkokul dördüncü sınıf öğrencilerinin bilimsel yaratıcılık son test puanları arasında deney grubu lehine anlamlı bir fark olduğu gözlenmiştir (p<0,05). Çalışmadan elde edilen bulgulardan yola çıkarak mühendislik tasarım temelli fen etkinliklerinin ilkokul öğrencilerinin bilimsel yaratıcılıklarında bir artışa sebep olduğu sonucuna ulaşılmıştır.
Anahtar Kelime: STEM eğitimi 5E modeli mühendislik tasarım temelli fen öğretimi bilimsel yaratıcılık

The Effect of Science Teaching with Engineering Design-Based Activities on Scientific Creativity of Fourth Grade Students

Öz:
The engineering design process is the process of that included ıdentify need or problem, research need or problem, develop possible solutions, select best possible solution, construct a prototype, test and evaluate solution, communicate the solution, redesign and completion decision. The solutions produced to the problems encountered in the engineering design process are closely related to scientific creativity. The designs that students will develop regarding the problems naturally contain scientific creativity. The study aims to examine the effect of engineering design-based science teaching on the scientific creativity of primary school fourth-grade students. The study was conducted with a quasi-experimental design with pre- post test control group, which is one of the quantitative research designs. The sample of the study consists of 53 students, including 27 experimental and 26 control groups studying in a central primary school in Kayseri in the 2018-2019 academic year. A six-item "Scientific Creativity Scale" developed by Hu and Adey (2002) and adapted into Turkish by Aktamış (2007) was used as a data collection tool in the study. While the lessons were taught according to the 5E model with the students in the control group, the lessons were taught with the engineering design-based activity embedded in the 5E model for 8 weeks with the students in the experimental group. It is seen that there is a significant difference in favor of the experimental group between the scientific creativity post-test results of primary school fourth-grade students in the experimental (x̄= 10.65±1.65) and control (x̄= 18.56±3.19) groups (p<0 .05). Based on the findings obtained from the study, it was concluded that the science education based on engineering design caused an increase in the scientific creativity of the primary school students.
Anahtar Kelime: STEM education 5E model engineering design-based science teaching scientific creativity

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Akdeniz, H. (2014). Ortaöğretim biyoloji dersi ile öğrencilerin bilimsel yaratıcılıkları arasındaki ilişki. (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü. Ankara.
  • Aktamış, H. (2007). Fen eğitiminde bilimsel süreç becerilerinin bilimsel yaratıcılığa etkisi: ilköğretim 7. sınıf fizik ünitesi örneği. (Yayınlanmamış Doktora Tezi). Dokuz Eylül Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü. İzmir.
  • Aktamış, H. ve Ergin, Ö. (2006). Fen eğitimi ve yaratıcılık. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 20, 77-83.
  • Altunel, M. (2018). STEM eğitimi ve Türkiye: fırsatlar ve riskler. Seta Perspektif, 207, 1-7.
  • Aronin, S. ve Floyd, K. K. (2013). Using an iPad in inclusive preschool classrooms to introduce STEM concepts. Teaching Exceptional Children 45(4), 34–39. Doi: 10.1177/004005991304500404
  • Ayaz, E. (2019). Mühendislik tasarım temelli fen öğretiminin sınıf öğretmeni adaylarının karar verme, bilimsel yaratıcılık ve tasarım becerilerine etkisi. (Yayınlanmamış Doktora Tezi). Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü. Ankara.
  • Balcı, A. (2001). Sosyal bilimlerde araştırma: Yöntem, teknik ve ilkeler. Ankara: Pegem Akademi Yayıncılık.
  • Baysal, Z. N., Kaya, N. B. ve Üçüncü, G. (2013). İlkokul dördüncü sınıf öğrencilerinde bilimsel yaratıcılık düzeyinin çeşitli değişkenler açısından incelenmesi. Eğitim Bilimleri Dergisi, 38, 55-64.
  • Büyüköztürk Ş., Kılıç Çakmak E., Akgün Ö. E., Karadeniz Ş. ve Demirel F. (2020). Bilimsel araştırma yöntemleri (28. Baskı). Ankara: Pegem Akademi.
  • Bybee, R.W., (2010). Advancing STEM education: A 2020 vision. Technology and Engineering Teacher, 70(1), 30-35.
  • Ceylan, S. (2014). Ortaokul fen bilimleri dersindeki asitler ve bazlar konusunda fen, teknoloji, mühendislik ve matematik (FeTeMM) yaklaşımı ile öğretim tasarımı hazırlanmasına yönelik bir çalışma. (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Uludağ Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü. Bursa.
  • Çalışıcı, S. (2018). Fetemm uygulamalarının 8.sınıf öğrencilerinin çevresel tutumlarına, bilimsel yaratıcılıklarına, problem çözme becerilerine ve fen başarılarına etkisi. (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Gazi Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü. Ankara.
  • Felix, A.L., Bandstra, J. Z. ve Strosnider, W.H.J. (2010, Ocak). Design-based science for STEM student recruitment and teacher professional development. Midatlantic American Society For Engineering Education Conference, Philadelphia, USA.
  • Gülhan, F. ve Şahin, F., (2016). Fen, teknoloji, mühendislik, matematik entegrasyonunun (STEM) 5. sınıf öğrencilerinin bu alanlarla ilgili algı ve tutumlarına etkisi. International Journal Of Human Sciences, 13(1), 602-620.
  • Gülhan, F., ve Şahin, F. (2018). Fen bilimleri dersine STEM entegrasyonu etkinliklerinin 5. sınıf öğrencilerinin bilimsel yaratıcılıklarına etkisi. Sakarya University Journal of Education, 8(4), 40-59. https://doi.org/10.19126/suje.423105
  • Gündüz Bahadır, E. B., ve Özay Köse, E. (2021). STEM eğitimlerinin ortaokul öğrencilerinin bilimsel yaratıcılıklarına ve STEM mesleklerine olan ilgilerine etkisi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Türk Dünyası Uygulama ve Araştırma Merkezi Eğitim Dergisi, 6(1), 12-30.
  • Havice, W. L. (2015). Integrative STEM education for children and our communities. The Technology Teacher, 75(1), 15-17.
  • Hu, W. ve Adey, P. (2002). A scientific creativity test for secondary school students. International Journal of Science Education, 24(4), 389-403
  • Hudson, P., (2014). Science, Technology, Engineering, And Maths (STEM). In R. Gunstone (Ed). Encyclopedia Of Science Education (1-3) Dordrecht: Springer.
  • Karakaş, T. (2016). Okul öncesi öğretmen adaylarının bilimsel yaratıcılıkları. (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Ahi Evran Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Kırşehir.
  • Kim, D., Ko, D., Han, M. ve Hong, S. (2014). The effects of science lessons applying STEAM education program on the creativity and interest levels of elementary students. Journal of the Korean Association for Science Education, 34(1), 43-54.
  • Kimmel, H., Carpinelli, J. ve Rockland, R., (2007). Bringing engineering into k-12 schools: a problem looking for solutions? International Conference On Engineering Education – ICEE. Coimbra, Portugal.
  • Kurtuluş, M. A. (2019). STEM etkinliklerinin öğrencilerin akademik başarılarına, problem çözme becerilerine, bilimsel yaratıcılıklarına, motivasyonlarına ve tutumlarına etkisi (Yüksek lisnas tezi). Alanya Alaaddin Keykubat Üniversitesi, Antalya.
  • Lee, S. ve Lee, H. (2013). The effects of science lesson applying STEAM education on the creativity and science related attitudes of elementary school students. Journal of Korean Elementary Science Education, 32(1), 60-70.
  • MEB. (2016). STEM eğitimi raporu. Ankara: Yenilik ve Eğitim Teknolojileri Genel Müdürlüğü.
  • MEB. (2018). İlköğretim kurumları fen bilimleri dersi öğretim programı. Ankara: Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı.
  • NRC, 2009. Successful K-12 STEM education: ıdentifying effective approaches in science, technology, engineering, and mathematics. Washington, DC: The National Academic Press.
  • Rotherham, A. J., ve Willingham, D. T. (2010). 21st-century” skills. American educator, 17(1), 17-20.
  • Samuels, K. ve Seymour, R. (2015). The middle school curriculum: Engineering anyone? Technology and Engineering Teacher, 74(6), 8-12.
  • Sanders, M., (2009). STEM, STEM education, stemmania. The Technology Teacher, 68(4),20-26.
  • Şahin, Y. İ., ve Değirmençay, Ş. A. (2019). Drama Etkinliği ile Desteklenen 5E Öğretim Modelinin Fene Yönelik Tutuma Etkisi: Maddenin Tanecikli Yapısı ve Karışımlar. Fen Matematik Girişimcilik ve Teknoloji Eğitimi Dergisi, 2(3), 213-221.
  • Temel, H., Dündar, S., ve Şenol, A. (2015). Öğretmenlerin fen ve teknoloji dersinde matematikten kaynaklanan güçlükleri giderme yolları ve fen-matematik entegrasyonunun önemi. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 35(1), 153-176.
  • Topalaslan, A. (2018). Sınıf öğretmenliği öğretmen adaylarının geliştirdikleri mühendislik tasarım temelli fen öğretim etkinliklerinin değerlendirilmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 15(1), 186-219. http://dx.doi.org/10.23891/efdyyu.2018.66
  • Tuhtakaya, N. (2019). Fen bilimleri öğretmen adaylarının mühendislik tasarım süreci uygulamalarına yönelik görüşleri, mühendislik becerileri ve bilimsel yaratıcılıklarının değerlendirilmesi. (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Mersin Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
  • Wendell, K. B. (2008). The theoretical and empirical basis for design-based science instruction for children. (Unpublished Qualifying Paper). Tufts University.
  • Wendell, K. B., Connolly, K. G., Wright, C. G., Jarvin, L., Rogers, C., Barnett, M., & Marulcu, I. (2010). Incorporating engineering design into elementary school science curricula [Conference presentation]. American Society for Engineering Education Annual Conference& Exposition, Louisville, KY.
  • Yıldırım, B., ve Altun, Y. (2015). STEM eğitim ve mühendislik uygulamalarının fen bilgisi laboratuvar dersindeki etkilerinin incelenmesi. El-Cezeri Journal of Science and Engineering, 2(2), 28-40.
  • Yıldırım, A. ve Şimşek, H. (2008). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Ankara: Seçkin Yayınevi.
APA Asal R, SARIKAYA R (2023). Mühendislik Tasarım Temelli Fen Etkinliklerinin Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi. , 154 - 167. 10.53444/deubefd.1208412
Chicago Asal Rabia,SARIKAYA Rabia Mühendislik Tasarım Temelli Fen Etkinliklerinin Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi. (2023): 154 - 167. 10.53444/deubefd.1208412
MLA Asal Rabia,SARIKAYA Rabia Mühendislik Tasarım Temelli Fen Etkinliklerinin Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi. , 2023, ss.154 - 167. 10.53444/deubefd.1208412
AMA Asal R,SARIKAYA R Mühendislik Tasarım Temelli Fen Etkinliklerinin Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi. . 2023; 154 - 167. 10.53444/deubefd.1208412
Vancouver Asal R,SARIKAYA R Mühendislik Tasarım Temelli Fen Etkinliklerinin Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi. . 2023; 154 - 167. 10.53444/deubefd.1208412
IEEE Asal R,SARIKAYA R "Mühendislik Tasarım Temelli Fen Etkinliklerinin Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi." , ss.154 - 167, 2023. 10.53444/deubefd.1208412
ISNAD Asal, Rabia - SARIKAYA, Rabia. "Mühendislik Tasarım Temelli Fen Etkinliklerinin Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi". (2023), 154-167. https://doi.org/10.53444/deubefd.1208412
APA Asal R, SARIKAYA R (2023). Mühendislik Tasarım Temelli Fen Etkinliklerinin Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi. Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, (55), 154 - 167. 10.53444/deubefd.1208412
Chicago Asal Rabia,SARIKAYA Rabia Mühendislik Tasarım Temelli Fen Etkinliklerinin Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi. Buca Eğitim Fakültesi Dergisi , no.55 (2023): 154 - 167. 10.53444/deubefd.1208412
MLA Asal Rabia,SARIKAYA Rabia Mühendislik Tasarım Temelli Fen Etkinliklerinin Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi. Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, vol., no.55, 2023, ss.154 - 167. 10.53444/deubefd.1208412
AMA Asal R,SARIKAYA R Mühendislik Tasarım Temelli Fen Etkinliklerinin Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi. Buca Eğitim Fakültesi Dergisi. 2023; (55): 154 - 167. 10.53444/deubefd.1208412
Vancouver Asal R,SARIKAYA R Mühendislik Tasarım Temelli Fen Etkinliklerinin Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi. Buca Eğitim Fakültesi Dergisi. 2023; (55): 154 - 167. 10.53444/deubefd.1208412
IEEE Asal R,SARIKAYA R "Mühendislik Tasarım Temelli Fen Etkinliklerinin Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi." Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, , ss.154 - 167, 2023. 10.53444/deubefd.1208412
ISNAD Asal, Rabia - SARIKAYA, Rabia. "Mühendislik Tasarım Temelli Fen Etkinliklerinin Dördüncü Sınıf Öğrencilerinin Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi". Buca Eğitim Fakültesi Dergisi 55 (2023), 154-167. https://doi.org/10.53444/deubefd.1208412