KAVRAM KARİKATÜRÜ DESTEKLİ PROBLEME DAYALI FEN, TEKNOLOJİ, MÜHENDİSLİK VE MATEMATİK (FeTeMM) ETKİNLİKLERİNİN AKADEMİK BAŞARI VE KAVRAMSAL ANLAMA ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Ülkemizin bilimsel araştırma ve teknolojik gelişme kapasitesini arttırması için,öğrencilerin FeTeMM (Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) etkinliklerinideneyimlemeleri önemlidir. Bu araştırmanın amacı, kavram karikatürü destekli problemedayalı FeTeMM etkinliklerinin, ortaokul beşinci sınıf öğrencilerinin akademik başarılarıve kavramsal anlama düzeyleri üzerindeki etkisini belirlemektir. Araştırmada, tek grupluön test-son test deneysel desen kullanılmıştır. Araştırmanın katılımcıları, 2017 – 2018eğitim-öğretim yılının güz döneminde Manisa ilinin Akhisar ilçesindeki bir devletokulunda öğrenim gören 17 beşinci sınıf öğrencisinden oluşmaktadır. Araştırmada,araştırmacılar tarafından geliştirilen akademik başarı testi ve kavramsal anlama testikullanılmıştır. Veri analizinde non parametrik testler kullanılmıştır. Araştırma, bilimuygulamaları dersinde haftada iki ders saati süresince toplamda 10 hafta ve 20 saat olarak gerçekleştirilmiştir. Araştırma sonucunda gerçekleştirilen etkinliklerin, öğrencilerinakademik başarılarını ve kavramsal anlama düzeylerini istatistiksel olarak anlamlı birşekilde arttırdığı belirlenmiştir. Ayrıca kavram karikatürü destekli probleme dayalıFeTeMM etkinliklerinin, öğrencilerin kavramsal anlamaları üzerindeki etkisinin,akademik başarıları üzerindeki etkisine kıyasla daha olumlu olduğu sonucunaulaşılmıştır. Kız ve erkek öğrencilerin uygulamalar sonrasındaki akademik başarıları vekavramsal anlama düzeyleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılıkbulunmamıştır. Elde edilen sonuçlar ışığında, FeTeMM etkinliklerinde probleme dayalıöğrenmenin etkili kullanımı hakkında önerilerde bulunulmuştur.

Effect of Concept Cartoon Assisted Problem Based Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM) Activities on the Academic Success and Conceptual Comprehension

It is important for students to experience STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) activities for our country to be able to increase their scientific research capacity and economic progress. The aim of this research was to determine the effect of problem based STEM activities aided by concept cartoons on academic success and conceptual comprehension levels of fifth grade middle school students. In the research, the single group pre-test and post-test experimental design was used. The participitants the research was consisted of 17 fifth grade students who were receiving education at a state school in the Akhisar district of the city of Manisa in the fall semester of the 2017- 2018 academic year. The data of the research were collected with the academic success test and conceptual comprehension test developed by the researchers. In the analysis of data, non-parametric tests were used. The study was carried out in a total of 20 hours for 10 weeks in the science applications lesson which was given for two lesson hours per week. It was determined that the performed activities resulted in a statistically significant increase in the academic success and conceptual comprehension levels of the participating students. In addition, it was found that the effect of problem based STEM activities aided by concept cartoons conceptual comprehension is more positive compared to its effect on academic success. No statistically significant difference was detected between the female and male students’ academic success and conceptual comprehension levels after the practical activities. In the light of the obtained results, recommendations were made about the effective use of problem based learning in the STEM activities.

PDF

___

Akter, S., Arslan, H. B. & Şimşek, M. (2017). Ortaokul Fen Bilimleri Ders Kitabı. MEB Devlet Kitapları. Özgün Matbaacılık.
Atasoy, Ş., Tekbıyık, A. & Gülay, A. (2013). Beşinci sınıf öğrencilerinin ses kavramını anlamaları üzerine kavram karikatürlerinin etkisi. Journal of Turkish Science Education, 10(1), 176-196.
Atılgan, H., Kan, A. & Doğan, N. (2011). Eğitimde Ölçme ve Değerlendirme. (5. Baskı). Anı Yayıncılık.
Balım, A. G., Deniş Çeliker, H., Kaçar, S., Evrekli, E., Türkoğuz, S., İnel, D., Özcan, Ö. & Ormancı, Ü. (2012). Fen ve teknoloji öğretiminde probleme dayalı öğrenme yöntemi içerisinde kavram karikatürleri: Bir etkinlik örneği “ısınan taneciklerin dansı”. Batı Anadolu Eğitim Bilimleri Dergisi, 3(5), 65-87.
Balım, A. G., Çeliker, H. D., Türkoğuz, S., Evrekli, E. & Ekici, D. İ. (2015). Kavram karikatürleri destekli probleme dayalı öğrenme yönteminin öğrencilerin kavramsal anlama düzeyleri ile problem çözme becerisi algıları üzerine etkisi. Journal of Turkish Science Education, 12(4), 53-76.
Belland, B. R. (2010). Portraits of middle school students constructing evidencebased arguments during problem-based learning: The impact of computerbased scaffolds. Educational Technology Research and Development, 58(3), 285-309.
Berry, M. R., Chalmers, C. & Chandra, V. (2012). STEM futures and practice, can we teach STEM in a more meaningful and integrated way? In Yu, S (Ed.) Proceedings of the 2nd International STEM in Education Conference. Beijing Normal University, China, pp. 225-232.
Boopathiraj, C. & Chellamani, K. (2013). Analysis of test items on difficulty level and discrimination index in the test for research in education. International Journal of Social Science & Interdisciplinary Research, 2(2), 189-193.
Büyükdede, M. & Tanel, R. (2018). İş - enerji itme ve momentum konularına yönelik FETEMM etkinliklerinin kavramsal anlama üzerine etkisi. Diyalektolog, (19), 379-395.
Büyüköztürk, Ş. (2017). Veri Analizi El Kitabı (23. Baskı). Pegem Akademi Yayıncılık.
Kavram Karikatürü Destekli Probleme Dayalı Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik (FeTeMM) Etkinliklerinin Akademik Başarı ve Kavramsal Anlama Üzerindeki Etkisi
Büyüköztürk, Ş., Kılıç Çakmak, E., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş. & Demirel, F. (2012). Bilimsel Araştırma Yöntemleri (13. Baskı). Pegem Akademi Yayıncılık. Bybee, R. W. (2014). Scientific literacy: Reflections on standards, stem, and stewardship. Paper presented at the Big Idea Seminar University of Nebraska, Lincoln.
Can, A. (2014). SPSS ile Bilimsel Araştırma Sürecinde Nicel Veri Analizi. (3. Baskı). Pegem Akademi Yayınları.
Chang, C. Y. (2001). Comparing the impacts of a problem-based computerassisted instruction and the direct-interactive teaching method on student science achievement. Journal of Science Education and Technology, 10(2), 147-153.
Chiu, M. H., Guo, C. J. & Treagust, D. F. (2007). Assessing students’ conceptual understanding in science: Anintroduction about a national project in Taiwan. International Journal of Science Education, 29(4), 379–390.
Creswell, J. W. (2012). Educational Research: Planning, Conducting, and Evaluating Quantitative and Qualitative Research (4th ed.). Pearson.
Demirel, M. & Turan, B. A. (2010). Probleme dayalı öğrenmenin başarıya, tutuma, bilişötesi farkındalık ve güdü düzeyine etkisi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 38(38), 55-66.
Dischino, M., DeLaura, J. A., Donnelly, J., Massa, N. M. & Hanes, F. (2011).
Increasing the STEM pipeline through problem-based learning. Technology Interface International Journal, 12(1), 21-29.
Doğanay, K. (2018). Probleme Dayalı STEM Etkinlikleriyle Gerçekleştirilen Bilim Fuarlarının Ortaokul Öğrencilerinin Fen Bilimleri Dersi Akademik Başarılarına ve Fen Tutumlarına Etkisi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Kastamonu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
Dugger, W. E. (2010). Evolution of STEM in the United States. http://www.iteaconnect.org/Resources/PressRoom/AustraliaPaper.pdf, Erişim tarihi:18.02.2018.
Engineering is Elementary (EiE) (2018). Engineering design process. http://eie.org/overview/engineering-design-process, Erişim tarihi: 28.05.2019.
Erdoğan, A. & Ozsevgec, L. C. (2012). Kavram karikatürlerinin öğrencilerin kavram yanılgılarının giderilmesi üzerindeki etkisi: Sera etkisi ve küresel ısınma örneği. Turkish Journal of Education, 1(2), 38-50.
Ergün, A. & Balçın, M. D. (2019a). Probleme dayalı FeTeMM uygulamalarının akademik başarıya etkisi. Sınırsız Eğitim ve Araştırma Dergisi, 4(1), 40-63.
Ergün, A. & Balcin, M.D. (2019b). The perception of engineers by middle school students through drawings. Eurasian Journal of Educational Research, 83, 1-28. http://dx.doi.org/10.14689/ejer.2019.83.1
Ertmer, P. A., Glazewski, K. D., Jones, D., Ottenbreit-Leftwich, A., Göktaş, Y., Collins, K. & Kocaman, A. (2009). Facilitating technology-enhanced problem-based learning (PBL) in the middle school classroom: An examination of how and why teachers adapt. Journal of Interactive Learning Research, 20(1), 35-54.
Fralick, B., Kearn, J., Thompson, S. & Lyons, J. (2009). How middle schoolers draw engineers and scientists. Journal of Science Education and Technology, 18(1), 60-73. Doi:10.1007/s10956-008-9133-3
Gömleksiz, M. & Erkan, S. (2010). Eğitimde Ölçme ve Değerlendirme (2. Baskı). Nobel Yayın Dağıtım.
Gülhan, F. & Şahin, F. (2016). Fen-teknoloji-mühendislik-matematik entegrasyonunun (STEM) 5. sınıf öğrencilerinin kavramsal anlamalarına ve mesleklerle ilgili görüşlerine etkisi. Pegem Atıf İndeksi, 283-302. Doi: 10.14527/9786053183563.019
Hmelo-Silver, C. E. (2004). Problem-based learning: What and how do students learn? Educational Psychology Review, 16(3), 235-266. Doi: 10.1023/ B:EDPR.0000034022.16470.f3
Hung, W., Jonassen, D. H. & Liu, R. (2008). Problem-based learning. Handbook of Research on Educational Communications and Technology, 3(1), 485- 506.
Irkıçatal, Z. (2016). Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik (FETEMM) İçerikli Okul Sonrası Etkinliklerin Öğrencilerin Başarılarına ve FETEMM Algıları Üzerine Etkisi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Akdeniz Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
İnel, D. (2012). Kavram Karikatürleri Destekli Probleme Dayalı Öğrenme Yönteminin Öğrencilerin Problem Çözme Becerileri Algılarına, Fen Kavram Karikatürü Destekli Probleme Dayalı Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik (FeTeMM) Etkinliklerinin Akademik Başarı ve Kavramsal Anlama Üzerindeki Etkisi
Öğrenmeye Yönelik Motivasyonlarına ve Kavramsal Anlama Düzeylerine Etkileri. Yayınlanmamış doktora tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
İnel, D. & Balım, A. G. (2011). Kavram karikatürleri destekli probleme dayalı öğrenme yönteminin ilköğretim 6. sınıf öğrencilerinin fen öğrenmeye yönelik motivasyonlarına etkisi. Uşak Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 4(1), 169-188.
Johnstone, A. H. & Otis, K. H. (2006). Concept mapping in problem based learning: Cautionary tale. Chemistry Education Research and Practice, 7(2), 84-95.
Kabapınar, F. (2005). Yapılandırmacı öğrenme sürecine katkıları açısından fen derslerinde kullanılabilecek bir öğretim yöntemi olarak kavram karikatürleri. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 5(1), 101–146.
Karakaya, F. & Avgın, S. S. (2016). Effect of demographic features to middle school students’ attitude towards FeTeMM (STEM). Journal of Human Sciences, 13(3), 4188-4198.
Karatas, F. O., Micklos, A. & Bodner, G. M. (2011). Sixth-grade students’ views of the nature of engineering and images of engineers. Journal of Science Education and Technology, 20(2), 123–135.
Karataş, F. Ö. (2017). Eğitimde geleneksel anlayışa yeni bir S(İ)tem. Salih Çepni (Ed.). Kuramdan uygulamaya STEM+A+E eğitimi (1.Baskı) içinde (s. 53- 58). Pegem Akademi Yayınları.
Konca Şentürk, F. (2017). FeTeMM Etkinliklerinin Fen Bilimleri Dersindeki Kavramsal Anlama ve Bilimsel Yaratıcılık Üzerindeki Etkileri ve Öğrenci Görüşleri. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
Korkut-Owen, F., Kelecioglu, H. & Owen, D. W. (2014). A decade of change gender trends in university enrollment: Implications for career counseling. International Journal of Human Sciences, 11(1), 794-813.
Koyunlu Ünlü, Z. & Dökme, İ. (2016). Özel yetenekli öğrencilerin FeTeMM’in mühendisliği hakkındaki imajları. Trakya University Journal of Education Faculty, 7(1), 196-204.
Lou, S. J., Shih, R. C., Diez, C. R. & Tseng, K. H. (2011). The impact of problembased learning strategies on STEM knowledge integration and attitudes: An exploratory study among female Taiwanese senior high school students. International Journal of Technology and Design Education, 21(2), 195-215. Doi: 10.1007/s10798-010-9114-8
Marulcu, İ. & Sungur, K. (2012). Fen bilgisi öğretmen adaylarının mühendis ve mühendislik algılarının ve yöntem olarak mühendislik-dizayna bakış açılarının incelenmesi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 12(1), 13-23. Milli Eğitim Bakanlığı (MEB) (2018). Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı (İlkokul ve Ortaokul 3, 4, 5, 6, 7 ve 8. sınıflar).
http://mufredat.meb.gov.tr/ ProgramDetay.aspx?PID=325, Erişim tarihi: 05.11.2018.
Naylor, S. & Keogh, B. (2013). Concept cartoons: What have we learnt? Journal of Turkish Science Education, 10(1), 3-11.
Oluk, S. & Özalp, I. (2007). The teaching of global environmental problems according to the constructivist approach: As a focal point of the problem and the availability of concept cartoons. Educational Sciences: Theory and Practice, 7(2), 881-896.
Partnership for 21st century Skills (2009). P21 framework definitions. http://www.p21.org/storage/documents/P21_Framework_Definitions.pdf, Erişim tarihi: 18.02.2018.
Rehmat, A. P. (2015). Engineering the Path to Higher-order Thinking in Elementary Education: A Problem-based Learning Approach for STEM Integration. Unpublished doctoral dissertation, University of Nevada Department of Teaching and Learning College of Education. Rogers, C. & Portsmore, M. (2004). Bringing engineering to elementary school.
Journal of STEM Education: Innovations and Research, 5(3), 17-28.
Sadler, P. M., Coyle, H. P. & Schwartz, M. (2000). Engineering competitions in the middle school classroom: Key elements in developing effective design challenges. The Journal of the Learning Sciences, 9(3), 299-327. Doi: 10.1207/S15327809JLS0903_3
Sarı, U., Alıcı, M. & Şen, Ö. F. (2018). The effect of STEM instruction on attitude, career perception and career interest in a problem-based learning environment and student opinions. Electronic Journal of Science Education, 22(1), 1-21.
Kavram Karikatürü Destekli Probleme Dayalı Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik (FeTeMM) Etkinliklerinin Akademik Başarı ve Kavramsal Anlama Üzerindeki Etkisi
Smith, K. A. & Starfield, A. M. (1993). Building models to solve problems. Teaching Critical Thinking: Reports from Across the Curriculum, Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 254-264.
Şaşmaz Ören, F., Karatekin, P., Erdem, Ş. & Ormancı, Ü. (2012). Öğretmen adaylarının bitkilerde solunum-fotosentez konusundaki bilgi düzeylerinin kavram karikatürleriyle belirlenmesi ve farklı değişkenlere göre analizi. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi(KEFAD), 13(3), 155-174.
Tan, Ş. (2014). Öğretimde Ölçme ve Değerlendirme (10. Baskı). Pegem Akademi Yayıncılık.
Topsakal, İ. (2018). Probleme Dayalı STEM Eğitiminin Öğrencilerin Öğrenme İklimlerine, Eleştirel Düşünme Eğilimlerine ve Problem Çözme Becerilerine Yönelik Algılarına Etkisinin Araştırılması. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
Üstündağ, M., Düzgünoğlu, H. & Akyüz, F. (2017). Fenito akıllı test kutusu 5. sınıf. http://www.akillidefter.com.tr/?a=frontpage, Erişim tarihi: 04.10. 2017.
Yaman, H. (2012). Cartoons as a teaching tool: A research on Turkish language grammar teaching. Educational Sciences: Theory and Practice, 10(2), 1231-1242.
Yavuz, S. & Büyükekşi, C. (2011). Kavram karikatürlerinin ısı-sıcaklık kavramlarının öğretiminde kullanılması. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, 1(2), 25-30.
Yıldırım, A. & Şimşek, H. (2013). Sosyal Bilimlerde Nitel Araştırma Yöntemleri. Seçkin Yayınları.
Yıldırım, C. & Can, B. (2018). Argümantasyon destekli probleme dayalı öğrenmenin öğrencilerin sorgulayıcı öğrenme becerilerine etkisi. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 44, 251-277.
Yılmaz Baltabıyık, D. (2019). STEM Uygulamalarının Ortaokul Öğrencilerinin Kavramsal Anlama ve Bilimsel Yaratıcılıklarına Etkisi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi. Marmara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
Zwaal, W. & Otting, H. (2012). The impact of concept mapping on the process of problem-based learning. Interdisciplinary Journal of Problem Based Learning, 6(1), 104-128.