Fen, teknoloji, mühendislik ve matematik (STEM) temelli çevre eğitimine yönelik öğretim tasarımının etkililiği

Abstract

Bu araştırmada Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik (Science, Technology, Engineering, Mathematics [STEM]) temelli çevre eğitimine yönelik öğretim tasarımı geliştirilmesi ve fen bilimleri öğretmen adaylarının çevre okuryazarlıkları, çevreye yönelik zihinsel modelleri, 21. yy öğrenimine yönelik tutumları, STEM'e yönelik algıları, STEM eğitimine yönelik öz-yeterlik inançları, mühendis ve mühendisliğe yönelik algılarına etkisinin incelenmesi ile fen bilimleri öğretmen adaylarının uygulama sürecine yönelik görüşlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu araştırmada, gömülü deneysel karma yöntem araştırma modeli kullanılmıştır. Geliştirilen öğretim tasarımı tek grup ön test-son test deneysel desen kullanılarak 2016-2017 bahar döneminde İstanbul ilinde yer alan bir devlet üniversitesinin fen bilgisi eğitimi programında öğrenim görmekte olan 51 ikinci sınıf öğretmen adayına 12 hafta boyunca uygulanmıştır. Araştırmada nicel veri toplama aracı olarak öğrenen analizi için Q Metodu, Çevresel Bilgi Testi, Revize Edilmiş Yeni Çevresel Paradigma Ölçeği, Çevresel Farkındalık Ölçeği, Çevre Dostu Davranış Ölçeği, 21. yüzyıl Öğrenimine Yönelik Tutum Ölçeği, STEM Algı Ölçeği; nitel veri toplama aracı olarak ise İhtiyaç Analizi Formu, Çevre Çiz Testi, Mühendis Çiz Testi ve görüşme formları kullanılmıştır. Nicel verilerin analizi PQ Method 2.35 ve PASW Statistic 18.0 (SPSS) istatistiksel paket programları kullanılarak, nitel verilerin analizi ise betimsel analiz ve içerik analizi teknikleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Araştırma sonucunda; fen bilimleri öğretmen adaylarının çevresel bilgi, çevresel tutum, çevre dostu davranış, 21. yy öğrenimine yönelik tutum ve STEM'e yönelik algılarında istatistiksel olarak anlamlı farklılık belirlenmiştir. Bununla birlikte, STEM temelli çevre eğitiminin öğretmen adaylarının çevreye yönelik zihinsel modellerinin tamamlanmasına ve STEM eğitimine yönelik öz-yeterlik inançları ile mühendis ve mühendisliğe yönelik algılarına katkı sağladığı tespit edilmiştir. Ayrıca, uygulama sonrası gerçekleştirilen yarı-yapılandırılmış bireysel görüşmelerde öğretmen adayları uygulama sürecine yönelik olumlu görüş bildirmiştir. Araştırmadan elde edilen sonuçların STEM ve çevre eğitiminin entegrasyonuna yönelik muhtemel öğretmen yetiştirme programlarının geliştirilmesinde fikir oluşturması beklenmektedir.

This study attempted to develop an instructional design for Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM) based environmental education and to examine the effect of the instructional design on preservice science teachers' the environmental literacy, mental models of environment, attitudes towards 21st century learning, perceptions of STEM, self-efficacy beliefs for STEM and perceptions of engineer and engineering. Besides, it was aimed to determine the views of preservice science teachers on the implementation process. In the study, the embedded-experimental mixed method research design was utilized. In the spring semester of 2016-2017 academic years, the developed instructional design was carried out over 12 weeks using a single group pretest-posttest experimental design with 51 sophomore preservice science teachers who were studying at department of science education in a public university in Istanbul. Quantitative data were collected through Q Method for Learner Analysis, Environmental Knowledge Test, Revised New Ecological Paradigm Scale, Environmental Awareness Scale, Pro-environmental Behavior Scale, STEM Semantics Survey, 21st Century Learning Attitudes Scale. Also, Draw an Environment Test, Draw an Engineer Test and interview forms were used as qualitative data collection tools. Analysis of quantitative data was performed using the PQ Method 2.35 and PASW Statistic 18.0 (SPSS Inc.). Also, qualitative data was analyzed using descriptive analysis and content analysis techniques. The results revealed statistically significant difference in preservice science teachers' environmental knowledge, environmental attitudes, pro-environmental behaviors, attitudes towards 21st century learning and perceptions of STEM. Furthermore, STEM based environmental education contributed to the completion of preservice science teachers' mental models of the environment, the self-efficacy beliefs for STEM, and the perceptions of engineer and engineering. In addition, the results obtained from semi-structured interviews after the implementation indicated that preservice science teachers were pleased with the implementation process. Overall, the results obtained from the study are expected to be an idea for the development of possible teacher training programs for the integration of STEM and environmental education.