NAKLİYE FİRMALARI İÇİN TAŞINMA PROBLEMİ: MÜHENDİSLİK TASARIM ODAKLI ETKİNLİK ÖRNEĞİ

Bu çalışmada mühendislik tasarım sürecinin kullanıldığı örnek bir etkinliği ayrıntılı olarak sunmak amaçlanmaktadır. Etkinlik bir proje kapsamında okul dışı öğrenme ortamında 40 dakikalık 12 periyotta uygulanmıştır. Uygulamaya 6., 7., ve 8. sınıfa devam eden 24 öğrenci katılmıştır. Etkinlikte öğrencilere nakliye firmalarının yüksek binalarda apartmanın içindeki asansörleri kullanmadan nakliye işlemini yapmaları gerektiğine dair bir tasarım problemi sunulmuştur. Ardından öğrencilerden bir binanın dördüncü katına eşya taşımak için kullanılabilecek ve gerçek ölçülerin 1/20’si ölçeğinde bir tasarım gerçekleştirmeleri istenmiştir. Mühendislik tasarım süreci çerçevesinde planlanan etkinlikte öğrenciler Arduino programını kullanarak verilen problem durumuna yönelik çözüm geliştirmişlerdir. Etkinlikte teknoloji, mühendislik, fen ve matematik disiplinlerinin entegrasyonu sağlanmaya çalışılmıştır. Uygulama sürecinde öğrencilerin olası çözümlerin geliştirilmesi, en iyi çözümün seçilmesi ve prototip yapımı aşamalarında; birden çok çözüm geliştirmek, grup çalışması yapmak, çözümlerini prototipe aktarmak ve matematiksel model oluşturmak hususunda sorun yaşadıkları belirlenmiştir. Bu sorunların üstesinden nasıl gelindiği hususunda uygulayıcılara çözüm önerileri sunulmuştur. Öğrencilerin etkinlikle ilgili görüşleri makalede paylaşılmıştır.

TRANSPORTATION PROBLEM FOR MOVING COMPANIES: AN EXAMPLE ACTIVITY WITH AN ENGINEERING DESIGN FOCUS

This study aimed to present an example activity in which the engineering design process was used. The activity was carried out in an out-of-school learning environment in 12 periods of 40 minutes. Twenty four students who were in the 6th, 7th or 8th grade, participated in the activity. Students were presented with a design problem in which moving companies must carry out transport operations in high-rise buildings without using the lifts of the buildings. They were then requested to make a design at a scale of 1/20 that can be used to carry goods to the fourth floor of a building. The students used technology (the Arduino program) for developing a solution. This activity enabled integration of the disciplines of technology, engineering, science, and mathematics. Students expressed positive opinions about the activity. The difficulties that students experienced and the suggestions for how to support them are discussed in the paper.

Kaynakça

Baran, E., Canbazoglu Bilici, S., Mesutoglu, C., & Ocak, C. (2016). Moving STEM beyond schools: Students’ perceptions about an out-of-school STEM education program. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 4(1), 9-19.

Bicer, A., Beodeker, P., Capraro, R. M., & Capraro, M. M. (2015). The effects of STEM PBL on students’ mathematical and scientific vocabulary knowledge. International Journal of Contemporary Educational Research, 2(2), 69-75.

Bozkurt Altan, E. (2017a). Tasarım temelli öğrenme ve probleme dayalı STEM uygulamaları. S. Çepni (Ed.) içinde, Kuramdan uygulamaya STEM eğitimi (ss. 165-199). Ankara: Pegem Akademi.

Bozkurt Altan, E. (2017b). Fen-teknoloji-mühendislik ve matematik (FeTeMM-STEM) eğitimi. H. G. Hastürk (Ed.) içinde, Teoriden pratiğe fen bilimleri öğretimi (ss. 354-388). Ankara: Pegem Akademi.

Bozkurt Altan, E., & Hacıoğlu, Y. (2018). Fen bilimleri öğretmenlerinin derslerinde STEM odaklı etkinlikler gerçekleştirmek üzere geliştirdikleri problem durumlarının incelenmesi. Necatibey Egitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 12(2), 487-507.

Bozkurt Altan, E., Üçüncüoğlu, İ., & Öztürk, N. (2019). Preparation of out-of-school learning environment based on science, technology, engineering, and mathematics education and investigating its effects. Science Education International, 30(2), 138-148.

Breiner, J. M., Harkness, S. S., Johnson, C. C., & Koehler, C. M. (2012). What is STEM? A discussion about conceptions of stem in education and partnerships. School Science and Mathematics, 112(1), 3-11.

Brunsell, E. (2012). The engineering design process. In E. Brunsell (Ed.), Integrating engineering + science in your classroom (pp. 3-5). Arlington, Virginia: National Science Teacher Association Press.

Chiu, A., Price, C. A., & Ovrahim, E. (2015, April). Supporting elementary and middle school STEM education at the whole school level: A review of the literature. Paper presented at NARST 2015 Annual Conference, Chicago, IL.

Çorlu, M. S. (2017). STEM: bütünleşik öğretmenlik çerçevesi. M. S. Corlu & E. Çallı (Editörler) içinde, STEM kuram ve uygulamaları (ss. 1-10). Ankara: Pusula Yayıncılık.

Ercan S. (2014). Fen eğitiminde mühendislik uygulamalarının kullanımı: Tasarım temelli fen eğitimi (Yayınlanmamış doktora tezi). Marmara Üniversitesi, İstanbul.

Felix, A. L. (2010, April). Design-based science for STEM student recruitment and teacher Professional development. Paper presented at Mid-Atlantic ASEE Conference, Villanova.

Fortus, D., Dershimer, R. C., Krajcik, J., Marx, R. W., & Mamlok-Naaman, R. (2005). Design-based science and real-world problem-solving. International Journal of Science Education, 27(7), 855-879.

Harrel, P. E. (2010). Teaching an integrated science curriculum: Linking teacher knowledge and teaching assignments. Issues in Teacher Education, 19(1), 145-165.

Hmelo, C. E., Holton, D., & Kolodner, J. L. (2000). Designing to learn about complex systems. The Journal of the Learning Sciences, 9(3), 247–298.

Hynes, M., Portsmore, M., Dare, E., Milto, E., Rogers, C., Hammer, D. & Carberry, A. (2011). Infusing engineering design into high school STEM courses. National Center for Engineering and Technology Education. Retrieved from ERIC database (ED537364) at https://files.eric.ed.gov/fulltext/ED537364.pdf

Karahan, E. (2017). STEM eğitim merkezleri. S. Çepni (Ed.) içinde, Kuramdan uygulamaya STEM+A+E Eğitimi (ss. 93-113). Ankara: Pegem Akademi.

Karahan, E., & Bozkurt, G. (2017). STEM eğitiminde matematik odaklı gerçek dünya problemleri ve matematiksel modelleme. S. Çepni (Ed.) içinde, Kuramdan uygulamaya STEM+A+E Eğitimi (ss. 353-372). Ankara: Pegem Akademi.

Milli Eğitim Bakanlığı. (2017). Fen bilimleri dersi programı, 3.- 8. sınıflar taslak öğretim programı. Ankara: MEB Yayıncılık.

Milli Eğitim Bakanlığı. (2018). Fen bilimleri dersi programı, 3.- 8. sınıflar. Ankara: MEB Yayıncılık.

National Academy of Engineering. (2010). Standards for K-12 engineering education? Washington, DC: National Academies Press.

National Academy of Engineering & National Research Council. (2009). Engineering in K-12 education understanding the status and improving the prospects. Washington, DC: National Academies Press.

National Academy of Engineering & National Research Council. (2014). STEM Integration in K12 Education status, prospects, and an agenda for research. Washington, DC: National Academies Press.

National Research Council. (2012). A Framework for k-12 science education: practices, crosscutting concepts, and core ideas. Washington DC: The National Academic Press.

Roehrig, G. H., Moore, T. J., Wang, H. H., & Park, M. S. (2012). Is adding the e enough? Investigating the impact of K‐12 engineering standards on the implementation of STEM integration. School Science and Mathematics, 112(1), 31-44.

Sanders, M. (2009). STEM, STEM education, STEMmania. The Technology Teacher, 68(4), 20-26.

Shaughnessy, M. (2013). Mathematics in a STEM context. Mathematics Teaching in the Middle School, 18(6), 324.

Siew, N. M. (2017, May). Integrating STEM in an engineering design process: The learning experience of rural secondary school students in an outreach challenge program. Paper presented at the International Conference on Education in Mathematics, Science & Technology (ICEMST), Aydın, Turkey.

Smith, J., & Karr-Kidwell, P. (2000). The interdisciplinary curriculum: A literary review and a manual for administrators and teachers. Retrieved from ERIC database (ED443172) at https://files.eric.ed.gov/fulltext/ED443172.pdf

Sullivan, F. R. (2008). Robotics and science literacy: Thinking skills, science process skills and systems understanding. Journal of Research in Science Teaching, 45(3), 373–394.

Şahin, A., Ayar, M. C., & Adıgüzel, T. (2014). STEM related after-school program activities and associated outcomes on student learning. Educational Science: Theory & Practice, 14(1), 309-322.

Kaynak Göster