İlkokul öğrencilerinin fen kariyer bilinçlerinin ve bilimsel süreç becerilerinin Bütünleştirilmiş STEM eğitimi yoluyla geliştirilmesi: Bir eylem araştırması

Abstract

Bu araştırmanın amacı ilkokul dördüncü sınıf fen bilimleri dersi öğretim programı kapsamında bütünleştirilmiş STEM uygulamalarının nasıl gerçekleştirildiğini incelemektir. Araştırma, nitel araştırma desenlerinden olan eylem araştırması deseni işe koşularak gerçekleştirilmiştir. Araştırma 2018-2019 Akademik Yılında Ege Bölgesi'nde bulunan bir okulun ilkokul dördüncü sınıf öğrencileri ile gerçekleştirilmiştir. Araştırmaya dördü kız dördü erkek olmak üzere sekiz öğrenci katılmıştır ve hepsi odak öğrenci olarak kabul edilmiştir. Araştırma sahasında 17.09.2018 ile 23.05.2019 tarihleri arasında eylemler geliştirilmiş ve uygulanmıştır. Araştırmanın verileri yarı yapılandırılmış görüşmeler, video ve fotoğraf kayıtları, araştırmacı günlüğü, öğrenci günlükleri, kişisel bilgi formları, etkinlik sonu formları, geçerlik komitesi ses kayıtları, Temel Beceriler Ölçeği ve STEM Mesleklerine İlgi Ölçeği olmak üzere çeşitli veri toplama araçları ile toplanmıştır. Araştırmadan nicel olarak elde edilen veriler Wilcoxon İşaretli Sıralar Testi istatistiksel tekniği kullanılarak analiz edilmiştir. Nitel olarak elde edilen veriler ise tematik analiz tekniği kullanılarak çözümlenmiştir.Araştırmada ilkokulda STEM eğitiminin mühendislik disiplininin merkeze alınarak mühendislik tasarım süreçlerinin işe koşulması ile gerçekleştirebileceği saptanmıştır. Yapılan tematik analiz sonucunda ilkokulda mühendislik odaklı bütünleştirilmiş STEM eğitiminin yinelemeli (i) Problem durumunu belirleme, (ii) Çözümler getirme ve kriterler oluşturma, (iii) Malzeme seçimi ve eskizleri çizme, (iv) Çizimlerin prototipe dönüştürülmesi ve test edilmesi, (v) Geliştirme ve Değerlendirme aşamalarından oluştuğu ortaya çıkmıştır. Araştırma sonucunda yapılan istatistiksel analiz ile mühendislik odaklı bütünleştirilmiş STEM eğitiminin, öğrencilerin STEM mesleklerine yönelik ilgilerini ve bilimsel süreç becerilerini son test lehine geliştirdiği saptanmıştır. Araştırmada öğrencilerin bilimsel süreç becerilerinin, fen ve kariyer bilinçlerinin ve mühendislik tasarım becerilerinin geliştiği tespit edilmiştir. Ayrıca araştırmada öğrencilerin bu derslerde işbirliği ve takım halinde çalıştıkları, özgürce yeni ve farklı tasarımlar ürettikleri için bu dersleri ve STEM mesleklerini sevdikleri ve eğlenceli buldukları sonucuna ulaşılmıştır. Son olarak öğrencilerin mühendislik odaklı bütünleştirilmiş STEM eğitimine yönelik görüşlerinin olumlu olduğu bulunmuştur. Öğrenciler STEM uygulamalarını çok sevdiklerini, bu eğitimler ile fen alanındaki birçok mesleğin görevlerini öğrendiklerini belirtmişlerdir.Anahtar Kelimeler: STEM, İlkokul Öğrencileri, Mühendislik Odaklı Bütünleştirilmiş STEM Eğitimi, Eylem Araştırması

The purpose of this research is to examine how integrated STEM activities are carried out within the scope of the curriculum of primary school fourth grade science course. The research was carried out by using the action research design, which is one of the qualitative research designs. The research was carried out with primary school fourth grade students of a school in the Aegean Region in the 2018-2019 Academic Year. Eight students, four being female and four being male participated in the study and all of them were accepted as focus students. Actions were developed and implemented in the research area between 17.09.2018 and 23.05.2019. The data of the study were collected through various data collection tools including semi-structured interviews, video and photo recordings, researcher diary, student diaries, personal information forms, end-of-activity forms, validity committee voice recordings, Basic Process Skills Scale and STEM Career Interest Survey. The quantitative data obtained from the research has been analyzed using the Wilcoxon Signed Ranks Test statistical technique. Qualitatively obtained data, on the other hand, has been analyzed using thematic analysis technique. In the study, it was determined that STEM education in primary school can be achieved by positioning the engineering discipline at the center and employing the engineering design processes. As a result of the thematic analysis, it has been appeared that the engineering-oriented integrated STEM education in primary school consists of iterative stages of (i) Identifying the problem situation, (ii) Bringing solutions and establishing criteria, (iii) Choosing materials and drawing sketches, (iv) Transforming drawings into prototypes and testing them, (v) Development and Evaluation. It has been determined that engineering-oriented integrated STEM education improves the interests of the students in STEM professions and their scientific process skills in favor of the posttest with the statistical analysis made as a result of the research. Further, it was concluded in the research that the engineering-oriented integrated STEM education provided the development of students in cognitive and affective areas. It was determined in the study that scientific process skills, science and career awareness and engineering design skills of the students have improved. Further, it was concluded that the students worked in collaboration and in teams in these courses and they liked these courses and STEM professions and found them enjoyable since they produce new and different designs freely. Finally, it was found that the views of students on engineering-oriented integrated STEM education were positive. The students stated that they liked STEM activities very much and that they learned the duties of many professions in the field of science with these educations.Keywords: STEM, Primary School Students, Engineering-Oriented Integrated STEM Education, Action Research