Ortaokul öğrencilerinin kuvvet ve hareket ünitesinin öğretiminde robotik modüllerin etkisi

Abstract

Bu araştırmanın amacı, Ortaokul 6.sınıf Fen Bilimleri Dersi `Kuvvet ve Hareket` ünitesine yönelik olarak geliştirilen robotik modül etkinliklerinin; öğrencilerin akademik başarılarına, fen bilimlerine yönelik tutum ve motivasyonlarına etkisini araştırmaktır.Çalışma kapsamında kullanılan ölçme araçlarının değerlendirilmesinde nicel araştırma yöntemi kullanılmıştır. Çalışmada, ön-test ve son-test kontrol gruplu yarı deneysel model kullanılmıştır. Ortaokul 6. sınıf Fen Bilimleri `Kuvvet ve Hareket` Ünitesindeki konuların öğretimi deney grubunda; araştırmacı tarafından Milli Eğitim Bakanlığı'nın onayladığı ve çalışmanın yapıldığı yıl olan 2016-2017 Eğitim-Öğretim yılında, mevcut Fen Bilimleri Öğretim Programı'ndaki 'Kuvvet ve Hareket' ünitesinin konu ve kazanımları dikkate alınarak hazırlanmış Robotik Modül etkinlikleri ile kontrol grubunda; 2016-2017 eğitim-öğretim yılında Milli Eğitim Bakanlığı komisyonu tarafından oluşturulmuş ve yayınlanmış olan 6. Sınıf Fen Bilimleri kitabındaki etkinlikler ile Fen Bilimleri Öğretim Programı'na uygun olacak şekilde gerçekleştirilmiştir. Robotik Modül etkinliklerinin hazırlanması ve uygulanmasında Lego Mindstorms EV3 Robotik Eğitim Setleri kullanılmıştır. Deney ve kontrol gruplarında etkinlikler 5 hafta ve 20 ders saatinde gerçekleştirilecek uygulamalara göre düzenlenmiştir. Araştırmanın çalışma grubunu; 2015-2016 eğitim öğretim yılında, İstanbul ili Bayrampaşa Cevat Paşa Ortaokulunda öğrenim gören 6. sınıf öğrencileri oluşturmaktadır.Araştırmada kullanılan veri toplama araçları: Öğrencilerin konuya yönelik akademik başarılarını ölçmek için Durusoy, (2012) tarafından geliştirilen Kuvvet ve Hareket Başarı Testi kullanılmıştır. Ancak bu test, 2013 yılından önce geliştirildiği için; geliştirildiği eğitim- öğretim yılına ait Milli Eğitim Bakanlığı Fen ve Teknoloji Öğretim Programı kapsamındaki konu ve kazanımlara yöneliktir. Ancak Milli Eğitim Bakanlığı 2013 yılında Fen ve Teknoloji dersinin adını Fen Bilimleri dersi olarak değiştirmiş dersin içeriğinde ve kazanımlarında düzenlemeye gitmiştir. Bu bağlamda Kuvvet ve Hareket Başarı Testi mevcut haliyle 6.sınıf öğrencilerinin sorumlu olmadığı kazanımlara yönelik maddeler içerdiğinden, Milli Eğitim Bakanlığı 2013 Fen Bilimleri Öğretim Programı `Kuvvet ve Hareket` ünitesi konuları ve kazanımlarına yönelik olmayan maddeler çıkartılarak yeniden geçerlik ve güvenirlik analizleri yapılmıştır. Öğrencilerin tutumlarını ölçmek için Balım, Sucuoğlu ve Aydın (2009) tarafından geliştirilen Fen ve Teknoloji Tutum Ölçeği kullanılmış ancak, 2013 den itibaren dersin adı Fen Bilimleri olduğu için dersin adıyla aynı olması açısından çalışmada Fen Bilimleri Tutum Ölçeği adı ile kullanılmıştır. Öğrencilerin motivasyonlarını ölçmek için Yılmaz ve Çavaş (2007) tarafından geliştirilen Fen Öğrenmeye Yönelik Motivasyon Ölçeği kullanılmıştır.Yapılan araştırmada uygulama sonucunda elde edilen verilerin analizi SPSS 22.0 paket programı kullanılarak yapılmıştır. Araştırma sonucu elde edilen verilerin analizinde; aynı grup içerisindeki ikili karşılaştırmalarda 'Bağımlı Grup T-testi', farklı gruplardaki ikili karşılaştırmalarda ve aynı testin tekrarlı ölçümlerinin karşılaştırılmasında 'Bağımsız Grup T-testi' kullanılmıştır. Gruplar arası farkın olup olmadığına bakmak için ikiden fazla gruplar için kullanılan ANOVA testi ile Post-hoc testlerinden faydalanılmıştır. Örneklem büyüklüğünün 50 den küçük olması nedeniyle elde edilen verilerin her iki grupta da normal dağılım gösterip göstermediğini belirlemek için Shapiro-Willks testi kullanılmıştır.Araştırma sonuçlarına göre deney grubu öğrencilerinin kontrol grubuna göre; akademik başarı, tutum ve motivasyonlarında anlamlı düzeyde artışlar olmuştur. Bu sonuçlar öğrencilerin fen, teknoloji ve tasarım entegrasyonunu içeren robotik modül etkinliklerini sevdiklerini, oynayarak ve eğlenerek öğrenmelerini sağlayarak fen konularına yönelik akademik başarı, tutum ve motivasyonlarının, artmasında etkili bir yaklaşım olduğunu düşündürmüştür.

The purpose of this research is to analyse the effect of Robotic Modules on teaching power and motion unit in scope of 6th year Science Education Program on pupils' academic success, attitude and motivation towards science.Quantitative methods were used in evaluation of the measures used in scope of the study. The model of the research is pretest-posttest experiment and control groupped semi experimental pattern. The topics that were included in the `power and motion` unit of the 6th year Science class were taught by the researcher to the experiment group through the Robotic Module activities in accordance with the defined topics and outcomes in the Science Teaching Program for 2016-2017 school year which is when the program was approved by the Ministry of National Education and also when the study was done. To the control group, the researcher taught the topics in accordance with the 6th year Science course book and Science-Teaching program, which were prepared and published in 2016-2017 school year by the commission of the Ministry of National Education. Lego Mindstorms EV3 Robotic Education Sets were used in preparation and application of the Robotic Module activities. The activities for both groups were arranged according to the applications to be done in 5 weeks and 20 classes. The sample of the study consists of the 6th year pupils in 2015-2016 school year in Cevat Pasa Secondary School located in Bayrampasa, Istanbul.Data collection and evaluation tools used in the study; Power and Motion Success Test which was developed by Durusoy, (2012) was used to measure the academic success of the pupils in the topic. However, since this test was developed before 2013, it covers the topics and outcomes in the Ministry of National Education - Science and Technology Education Program of the year it was developed. The Ministry of National Education changed the name of the Science and Technology course into Science course and modified the content and outcomes of the program. Therefore, as the original test included topics and outcomes which are not covered in the current program, the articles that were not in line with the current content and outcomes were removed and analysed with regard to validity and reliability. As for the measurement of the attitudes of the pupils, Science and Technology Attitude Test Balım, Sucuoğlu and Aydın (2009) was used. However, as the name of the course was changed in 2013, the scale was used re-named in this study as Science Attitude Test to make it the same as the name of the course. Finally, motivation of students was measured by using the Motivation Scale Towards Learning Science developed by Yilmaz and Cavas (2007).The data was analysed using SPSS 22.0 program package. In the analysis of the data, 'Dependent Group T-test' was used for pairwise comparisons in the same group, and `Independent Group T-test` was used for pairwise comparions between groups and for recomparison of repetitive measurements of the same test. For inter-group comparisons, ANOVA and Post-hoc tests were used. As the sample size is smaller than 50, Shapiro-Willks test was applied to ensure that the data was equally distributed between the two groups.The findings showed a statistically-significant increase in the academic performance, attitude and motivation of the experiment group in comparison with the control group. The results indicated that pupils enjoyed the robotic module activities that integrated them in science, technology and design. These activities help students learn by playing and entertaining, and therefore can be an efficient approach for increasing the success, attitude, and motivation of students towards science topics.