6.sınıf öğrencilerinin mühendislik ve mühendis algılarının madde ve ısı ünitesindeki FeTeMM eğitimi sürecinde incelenmesi

Abstract

Yarı deneysel desene sahip bu araştırmada 6.sınıf öğrencilerinin Madde ve Isı Ünitesi'nde uygulanan Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik (FeTeMM) etkinlikleri öncesinde ve sonrasında mühendis nedir ve mühendisler nasıl çalışır ile ilgili bilgi ve çizimleri incelenmiştir. Deney ve kontrol grubunda öğrenciler 'Bir termos tasarlayalım' ve 'Isı yalıtımlı ev tasarlayalım' etkinliklerini gerçekleştirmişlerdir. İki grupta da FeTeMM eğitimi aynı etkinlikleri içermekle birlikte eğitim gruplara iki farklı şekilde verilmiştir: deney grubunda verilen FeTeMM eğitimi açık ve düşündürücü mühendislik tartışmaları içermektedir. Bu grupta mühendis nedir, mühendislik nedir ve mühendisler nasıl çalışır soruları üzerinde gerek etkinlikler sırasında gerek ise etkinlikler sonrasında açık ve düşündürücü tartışmalar yapılmış ve farklı mühendislik dalları üzerine videolar izlettirilmiş ve ödev verilmiştir. Kontrol grubunda ise yine aynı FeTeMM etkinlikleri kullanılmakla beraber mühendislik üzerine açık ve düşündürücü tartışmalar gerçekleştirilmemiştir. İki ayrı FeTeMM etkinliğinin uygulanması (8 saat 1. etkinlik için + 8 saat 2. etkinlik için) toplamda 16 ders saati (1 ay) sürmüştür. Araştırmanın çalışma grubunu 2018-2019 eğitim-öğretim yılında Van ili İpekyolu ilçesinde bulunan bir okulda öğrenim görmekte olan 6.sınıf öğrencileri oluşturmaktadır. Çalışmaya deney grubunda 32 (12 kız, 20 erkek) kontrol grubunda ise 30 (14 kız, 16 erkek) öğrenci katılmıştır. Çalışmanın verileri 'Bir Mühendis Çiz' (MÇÖ) ve 'Mühendislik Bilgi Düzeyi Ölçeği''nin (MBDÖ) her iki grupta bulunan öğrencilere ön ve son test olarak uygulanması ile toplanmıştır. MBDÖ'nün nicel analizleri Mann- Whitney U testi ile SPSS paket programı ile yapılmıştır. MÇÖ analizleri ise çizim ve çizim için yazılanların nitel içerik analizi ile incelenmesi sonucu gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizlerde iki grubun MBDÖ son testleri arasında deney grubu lehine istatistiksel olarak anlamlı bir farklılaşma bulunmaktadır (U=10,500, z= -6,654, p=,00, r=.85). Nitel analizler başlangıçta her iki grubunda mühendisler ve mühendislerin çalışma alanları hakkında yanlış ve eksik bilgilere sahip olduğunu göstermiştir. Uygulama öncesi çizimlerde her iki grupta da en çok inşaat mühendisi çizilmiştir. Uygulama sonrasında ise deney grubundaki öğrencilerin yanlış bilgilerini doğruları ile düzelttiği ve kontrol grubuna göre daha farklı mühendislik dallarında çalışan kişiler çizdiği belirlenmiştir. Tüm bu bulgular ışığında, FeTeMM etkinliklerinin öğrencilere doğru ve tam bir mühendis algısı kazandırması için etkinlikler sırasında ve sonrasında mühendislik nedir ve mühendisler nasıl çalışır noktasında açık ve düşündürücü tartışmalar yapılmalıdır.Anahtar sözcükler: FeTeMM eğitimi, STEM eğitimi, mühendislik, mühendisliktasarımı

In this study, which has a semi-experimental design, 6 th grade students' knowledge and drawings regarding what an engineer is and how engineers work were investigated before and after the Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM) training in Matter and Heat unit. Students both in control and experimental group participated in ''Let's design a thermos'' and ''Let's design a house with heat insulation'' STEM activities. Although the STEM activities used in both groups are identical, the activities were applied in two different ways. In the experimental group, STEM activities included explicit and reflective discussions of engineering, engineering types, and how engineers work during and at the end of the STEM activities. Also, videos on engineering and engineering types were watched in this group. Finally, homework about types of engineering was assigned to students. In the control group, although the same activities were applied, explicit and reflective discussions of engineering were not held. Two STEM activities were applied through 16 class hours (i.e., eight class hours for each STEM activities), which takes one month. The participants were 6 th grade students enrolled a middle school in İpekyolu county, Van province in 2018-2019 academic year. In the experimental group, there were 32 students (i.e., 12 females, 20 males) and in the control group there were 30 students (i.e., 14 females, 16 males). The data were collected through the use of 'Draw an Engineer Test' (DAE) and the 'Engineering Knowledge Measurement Scale' (EKMS) administered as pre-and post-test to both groups. The quantitative analysis of EKMS was conducted by the use of SPSS package program. The Mann-Whitney U test was run to analyze the EKMS results. DAE data including drawings and explanations were analyzed through content analysis. Results revealed that there is a statistical difference between the EKMS post-tests results in favor of experimental group (U=10,500, z= -6,654, p=,00, r=.85). The qualitative analysis showed that, at the beginning, students in both groups had poor and incorrect information about engineers and what they do. In the pre-drawings, the mostly drawn engineering type was civil engineering in both groups. After the training, results showed that students in experimental group changed their incorrect information about engineering with the correct ones. Also, students in experimental group drew more different engineering types in the post DAE administration than students did in control group. In the lights of the results, in order to help students gain a complete and correct engineer and engineering concept, explicit and reflective discussions on engineering and how engineers work should be held during and at the end of the STEM activities.Keywords: STEM education, engineering, engineering design