Biyoloji dersinde gerçekleştirilen STEM etkinliğinin meslekî ve teknik anadolu lisesi öğrencilerinin akademik başarılarına ve kariyer ilgilerine etkisinin incelenmesi

Abstract

Küreselleşme ile birlikte sınırların kalktığı bir Dünya'da; ekonomideki, teknolojideki ve eğitim-öğretimdeki başarı ve savunma sanayi alanlarındaki liderlik seviyesi gün geçtikçe önem kazanmaktadır. Bu konulara istinaden ülkelerin bu alanlarındaki yüksek seviyedeki başarılarının altında bilgi birikimiyle beraber insan gücünün de var olduğu unutulmamalıdır. Dolayısıyla bilgi birikimine sahip, nitelikli insanların yetiştirilmesinde önemli bir payı bulunan eğitim kurumları arasında, Mesleki ve Teknik Anadolu Liseleri (MTAL) de bulunmaktadır. Bilgi birikimiyle birlikte insan gücünün harmanlanıp ortaya yeni nesil ürünlerin konulmasını sağlayan Fen-Teknoloji-Mühendislik-Matematik (STEM) eğitiminin kolaylıkla uygulanabileceği ve uygulamada daha verimli geri dönütlerin alınabileceği kurumlar MTAL'dir. Alanyazına bakıldığında STEM uygulamaları, farklı okul çeşitlerinde farklı uygulamalarla karşımıza çıkmaktadır. Dolayısıyla bu çalışmanın amacı: MTAL'de biyoloji dersinde, STEM yaklaşımının öğrenci başarısına, STEM kariyer ilgilerine ve öğrencilerin STEM uygulamalarına bakış açılarını tespit etmektir.Merkezinde mühendislik tasarımını barındıran; fen-teknoloji-mühendislik ve matematik alanlarına ait bilgi ve becerilerinin bir araya getirilerek, ürün çıkarılmasını sağlayan STEM yaklaşımının kullanıldığı bu araştırma, Karaman/Merkez MTAL'de yürütülmüştür. Araştırma karma modellerden biri olan açımlayıcı desene göre tasarlanmıştır. Araştırmanın nicel boyutunda tarama modeli, nitel boyutunda ise durum çalışması gerçekleştirilmiştir. Çalışma grubu, seçkisiz olmayan örnekleme yöntemiyle tespit edilmiştir. Araştırmada hazırlanan STEM akademik başarı testiyle, 10. sınıflarda öğrenim görmekte olan iki sınıfın seviyeleri tespit edilmiştir. Yapılan ön test sonucunda her iki sınıftaki öğrencilerin akademik başarı puanlarının birbirine çok yakın olduğu tespit edilmiştir. Buradan hareketle sınıflardan birisi kontrol, diğeri ise deney grubu olarak seçilmiştir. Çalışma grubuna dâhil olan ve akademik başarı ön testi ile atanan gruplardan; deney grubunda 7 kız, 20 erkek, kontrol grubunda ise 6 kız, 18 erkek öğrenci yer almıştır.Çalışmanın konusu, 10. sınıf biyoloji dersi öğretim programında yer alan `Çevre Kirliliğinin Önlenmesinde: Yenilenebilir Enerji Kaynağı Biyogaz` konusu deney grubu katılımcıları ile birlikte beyin fırtınası yoluyla elde edilmiştir. Özellikle öğrencilerin ilgisini çekeceği düşünülen bir etkinlik ile ilgili STEM eğitimi yapılmasına karar verilmiştir. Kontrol grubuna da aynı konu Milli Eğitim Bakanlığı'nın müfredatı kapsamında düz anlatım yöntemiyle araştırmacı tarafından anlatılmıştır. Araştırma kapsamında deney grubuna verilecek eğitime ilişkin bir STEM etkinlik planı oluşturulmuştur. Bu planın oluşturulmasında Vasquez, Sneider ve Comer (2013, s.84), `STEM Ders Esasları` kitabında bölüm 14'te yer alan `STEM dersi veya Ünitesi için bir Çerçeve planı` adlı konuya dayandırılmıştır. Bu bağlamda belirtke tablosu doğrultusunda hazırlanan STEM akademik başarı testi, soruların geçerlik ve güvenirlik çalışmalarını yapmak için katılımcı grubun seviyesinde farklı okullarda öğrenim gören 287 öğrenciye pilot uygulanmıştır. Ardından soruların madde ayırt edicilik ve madde güçlük indekslerine bakılmış ardından, KR-20 (Kuder-Richardson-20) değeri, hesaplanarak son şekli verilen başarı testinde 21 soru yer almıştır. STEM akademik başarı testi deney ve kontrol grubuna öntest-sontest ve kalıcılık testi olarak uygulanmıştır. Diğer bir nicel veri toplama aracı ise Ünlü ve ark. (2016) tarafından Türkçeye uyarlanan `STEM Mesleki İlgi Ölçeği'dir. Ölçek deney ve kontrol gruplarına ön test son test şeklinde uygulanmıştır. Nitel veri aracı olarak ise araştırmacı tarafından geliştirilmiş, yarı yapılandırılmış ve deney grubu katılımcılarına uygulanmış bir görüşme formu kullanılmış, ses kayıtları katılımcıların iznine bağlı olarak gerçekleştirilmiştir. Araştırmada elde edilen nicel verilerin değerlendirilmesi için akademik başarı testi ve kariyer ilgi ölçeği verileri normallik testine tabi tutulmuş, çarpıklık ve basıklık değerlerine bakılmıştır. Hesaplanan değerler verilerin homojen dağıldığını göstermiş, bu bağlamda parametrik analiz yöntemlerine geçilmiştir. T-testi, Eta kare ve Cohen değerleri hesaplanmıştır. Nitel veri analizinde ise içerik ve betimsel analiz yöntemleri birlikte kullanılmıştır. Sonuçta STEM yaklaşımı uygulanan deney grubu öğrencilerinin kontrol grubu öğrencilerine göre akademik başarı testi puan ortalamaları arasında anlamlı bir farkın olduğu tespit edilmiştir. Bu fark deney grubu lehinedir. Araştırmadan yaklaşık 3 hafta sonra gerçekleştirilen kalıcılık testinde ise deney grubu öğrencilerinin sontest ile kalıcılık testi puan ortalamaları arasında anlamlı bir farkın oluşmadığı dolayısıyla STEM yaklaşımıyla işlenen dersin unutulmadığını göstermiştir. Kariyer ilgi ölçeğinin alt boyutları bağlamında ise deney grubu öğrencilerinin bütün alt boyutlarda anlamlı bir farkın oluştuğu ortaya çıkmıştır. Yine deney grubu öğrencilerinin kontrol grubu öğrencilerine göre ön-test ve son-test toplam puan ortalamaları arasında deney grubu lehine bir artışın olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Araştırma sonunda deney grubu öğrencileri ile yapılan görüşmede etkinliğin eğlenceli, yaparak yaşayarak öğrenmenin olduğu, daha kalıcı ve kapsamlı bilgiler edindiklerini dile getirmişlerdir. Bununla birlikte öğrenciler, etkinlikte kullanılan bazı malzemeleri kullanma ve yapıyı tasarlama esnasında zorlandıklarını dile getirmişlerdir. Araştırmanın sonunda elde edilen bulgular doğrultusunda; araştırmacılara, öğretmenlere ve program hazırlayıcılara yönelik öneriler sunulmuştur.Anahtar Kelimeler: Meslekî ve teknik lise öğrencileri, STEM, akademik başarı, STEM kariyer ilgi

In a world where borders are removed with globalization; the level of leadership in the economy, in technology and in the education and training and defense industries, is gaining importance day by day. Thus, it should not be forgotten that there is also human power with the accumulation of knowledge under the high-level achievements of countries in these fields. Therefore, there are also Vocational and Technical Anatolian High Schools (VTAHS) among the educational institutions which have an important share in the education of qualified people with knowledge. VTAHS are the institutions in which Science-Technology-Engineering-Mathematics (STEM) education can be combined with human power and new generation products can be introduced easily with efficient feedbacks. When you look at literature you can see STEM applications with different applications in different school types. Therefore, the aim of this study is to determine the point of view of STEM approach to student achievement, STEM career information and STEM applications of students in biology classes at VTAHS. This approach which origins engineering design of combining skill and information in STEM and providing production with the help of STEM approach is carried out in Karaman/ Center VTAHS. In the research, mixed methods are used the research is designed according to the descriptive pattern which is one of the mixed models. Generel survey model is applied as a quantitative aspect and case study is applied as a qualitative aspect in the research. The study group was identified by non-random sampling. The STEM academic achievement test, which was prepared in the study, determined the levels of the two classes in the 10th grade. As a result of the pre-test, it was determined that the academic achievement scores of the students in both classes were very close to each other. Thus, one of the classes was choosen as the control and the other as the experimental group. 7 female and 20 male students in the experimental group and 6 female and 18 male students in the control group took place from groups that were choosen by the academic achievement pre-test. The issue of the research was brainstormed with the participants of the experiment group `Prevention of Environmental Pollution: Renewable Energy Source Biogas` in the 10th grade biology class. It was decided that STEM training should be carried out with an activity which is thought to attract the interest of the students. In the control group, the same issue was presented by the researcher in the context of the curriculum of the Ministry of National Education through a direct instruction method. A STEM activity was prepared for the experimental group within the scope of research. In the creation of this plan, Vasquez, Sneider and Comer (2013, p. 84) were based on the chapter `A Framework for STEM Lessons or a Unit` in chapter 14 of the `STEM Course Outlines`. In this context, the STEM academic achievement test that was prepared in the direction of the statement table, were applied to 287 pilot students studying in different schools at the level of the participant group to conduct the validity and reliability studies of the questions. Subsequently, item discrimination and item difficulty indices of the questions were examined and 21 items were included in the final test after evaluating the KR-20 (Kuder-Richardson-20) value. The STEM academic achievement test was applied to the experimental and control group as pretest-posttest and retention test. Another quantitative data collection tool is `STEM Professional Interest Scale` which was adapted to Turkish language by Ünlü et al. (2016). Scale was applied to experimental and control groups as pre-test post-test. As a qualitative data tool, a semi-structured interview form developed by the researcher, was used and voice-recorded with the permission of the participants. In order to evaluate the quantitative data obtained in the research, academic achievement test and career interest scales were subjected to given normality test, Kolmogorov-Simirnov and skewness- kurtosis values were examined. The calculated values showed that the data were homogeneously distributed, thus parametric analysis methods were performed. T-test, Eta square and Cohen values were calculated. In qualitative data analysis, content and descriptive analysis methods were used together. As a result, it was determined that there was a significant difference between the average scores of the academic achievement test scores of the experimental group students who were applied STEM approach and the control group students. This difference was in favor of the experimental group. In the retention test which was performed about 3 weeks after the research, showed that there was no significant difference between the posttest and persistence test scores of the students in the experimental group. Therefore, the course covered by the STEM approach was not forgotten. In the context of the sub-dimensions of the career interest scale, it was found that the students of the experimental group had a significant difference in all sub-dimensions. It was also found that there was an increase in favor of the test group between the pre-test and post-test total score averages according to the control group students of the experimental group. At the end of the research, the experimental group expressed that they had fun, they learnt through doing and living and they learnt permanent and comprehensive information. Nevertheless, students expressed that they had difficulty in designing and using some of the materials in the activity. In the direction of the findings obtained at the end of the research proposals for researchers, teachers and program-makers were presented.Keywords: Vocational and technical high school students, STEM, academic success, STEM career interest