STEM içerikli çizgi filmlerde fen bilimleri öğretmen adaylarının 21.yüzyıl becerileri ve mühendislik tasarım süreçleri açısından gelişimlerinin incelenmesi

Abstract

Son yıllarda 21. yüzyıl becerilerinin öğrencilere kazandırılması gerektiğine vurgu yapılmaktadır. Bu becerileri kazandırmak için fen, matematik, teknoloji ve mühendislik önemli bir yer tutmaktadır. Bu araştırmanın amacı, fen bilimleri öğretmen adaylarının STEM içerikli çizgi filmler kullanılarak hazırlanan STEM etkinliklerinin uygulanması sırasında mühendislik tasarım süreci basamaklarındaki gelişimlerini ve bu süreçteki 21. yüzyıl becerilerine yansımalarını incelemektir. Bu amaç doğrultusunda nitel araştırma yöntemlerinden durum çalışması yöntemi kullanılmıştır. Araştırmanın örneklemini Akdeniz bölgesinde bir devlet üniversitesinin eğitim fakültesinde fen bilimleri öğretmenliği bölümünde öğrenim gören 4.sınıf öğretmen adayları (9) oluşturmaktadır. Çalışmanın verileri, yarı yapılandırılmış ön görüşme formu, mühendislik tasarım süreci basamaklarını içeren çizgi film etkinlik kâğıtları, yarı yapılandırılmış son görüşme formu ve yarı yapılandırılmış 21. yy becerileri gözlem formu yoluyla toplanmıştır. Uygulama olarak her hafta farklı sınıf kazanımı kullanılarak hazırlanan çizgi film içerikli mühendislik tasarım süreci basamaklarını içeren STEM etkinlikleri uygulanmıştır. Uygulama sürecinde öğretmen adaylarından oluşan gruplara 21.yy becerileri yarı yapılandırılmış gözlem formu kullanılarak gözlenmiştir. Araştırma sonunda elde edilen bulgular incelendiğinde öğretmen adaylarının yarı yapılandırılmış ön görüşme formunda STEM, mühendislik tasarım süreci ve 21. yy beceri ile ilgili sınırlı bilgiye sahip oldukları tespit edilmiştir. Farklı sınıf seviyelerinde yapılan etkinlikler incelendiğinde, öğretmen adaylarının mühendislik tasarım süreci basamaklarında genel olarak gelişim gösterdikleri belirlenmiştir. Uygulama sürecinde 21. yy becerileri gözlem sonuçlarına göre öğretmen adayları iyi düzeyde davranış sergiledikleri tespit edilmiştir. Uygulama sonrasında öğretmen adaylarının STEM'i, farklı disiplinleri kullanma ve disiplin harmanlaması; mühendislik tasarım sürecini, problemi belirleme, en iyi çözüm yolunu bulma, prototip hazırlama, ürünü sunma ve tasarım yapma; 21. yy becerilerini de karşılaşılan probleme çözüm bulma ve bireylerin sahip olması gereken özellikler olarak tanımladıkları tespit edilmiştir. Öğretmen adaylarının uygulamaya yönelik eğlenceli, kalıcı öğrenme, ilgi arttırma, STEM'e uygun olduğu görüşleri elde edilmiştir. Bunun yanında öğretmen adayları malzeme kullanımı, ürün tasarlama ve süre yönünden zorluk yaşadıklarını belirtmişlerdir.

In recent years, it has been emphasized that 21st century skills should be acquired by students. Science, mathematics, technology and engineering play an important role in gaining these skills. The purpose of this research is to examine the development of pre-service science teachers during the implementation of STEM activities prepared using cartoons with STEM content, and their reflections on 21st century skills in this process. For this purpose, the case study method, one of the qualitative research methods, was used. The sample of the study consists of 4th grade teacher candidates (9) studying in the department of science teaching in the education faculty of a state university in the Mediterranean region. The data of the study was collected through semi-structured pre-interview form, cartoon activity sheets containing the engineering design process steps, semi-structured post-interview form and semi-structured 21st century skills observation form. As an application, STEM activities containing cartoon-containing engineering design process steps, which were prepared using different class achievements every week, were applied. During the implementation process, 21st century skills were observed by using a semi-structured observation form to the groups of pre-service teachers. When the findings obtained at the end of the research were examined, it was determined that the pre-service teachers had limited knowledge about STEM, engineering design process and 21st century skills in the semi-structured pre-interview form. When the activities at different grade levels were examined, it was determined that the pre-service teachers generally showed improvement in the stages of the engineering design process. According to the results of the 21st century skills observation during the implementation process, it was determined that the pre-service teachers exhibited good behavior. After the application, pre-service teachers' use of STEM, different disciplines and their blending of disciplines; engineering design process, identifying the problem, finding the best solution, preparing prototypes, presenting the product and designing; It has been determined that they define 21st century skills as finding a solution to the problem encountered and the characteristics that individuals should have. The opinions of the pre-service teachers were obtained that it is fun, permanent learning, increasing interest, and suitable for STEM. In addition, pre-service teachers stated that they had difficulties in terms of material usage, product design and time.