MÜHENDİSLİK TASARIMA DAYALI STEM EĞİTİMİNİN OKUL ÖNCESİ ÖĞRENCİLERİNİN PROBLEM ÇÖZME BECERİSİNE ETKİSİ

Bu çalışmanın amacı mühendislik tasarımına dayalı STEM eğitiminin okul öncesi eğitim gören çocukların problem çözme becerileri üzerine etkisini ortaya çıkarmaktır. Araştırma yöntemi olarak durum çalışması yöntem türlerinden biri olan açıklayıcı durum çalışması yöntemi benimsenmiştir. Çalışma gurubu olasılığa dayalı olmayan (yargısal) örneklem seçim yöntemi esas alınarak belirlenmiş ve bir devlet okulunda görev yapan iki okul öncesi öğretmen ve onların öğrencileri ve velilerden oluşturulmuştur. Nicel verileri toplama aracı olarak Oğuz ve Akyol (2015) tarafından geliştirilmiş olan ‘‘5-7 Yaş Çocuklar İçin Problem Çözme Becerisi Ölçeği’’ kullanılırken nitel verileri toplamak için ise öğretmen ve velilerle yarı yapılandırılmış mülakat yürütülmüştür. Elde edilen bulgulara göre mühendislik tasarımına dayalı STEM eğitimin okul öncesi çocuklarının problem çözme becerilerinin gelişimine önemli katkısının olduğu tespit edilmiştir. Diğer taraftan ailelerin de STEM etkinliklerine katılmaları çocukların problem çözme becerilerinin gelişimi açısından oldukça faydalı olacağından ailelerin de yer aldığı bir araştırma yürütülebilir.

THE EFFECT OF ENGINEERING DESIGN BASED STEM EDUCATION ON THE PROBLEMSOLVING SKILLS OF PRE-SCHOOL STUDENTS

The aim of this study is to reveal the effect of STEM education based on engineering design on problem solving skills of pre school children. As a research method, explanatory case study method, one of the case study method types, was adopted. The study group was determined on the basis of the non-probabilistic (judicial) sampling method and consists of two pre-school teachers and their students and parents working in a public school. As a means of collecting quantitative data, the "Problem Solving Skills Scale for 5-7 Years Old Children" developed by Oğuz and Akyol (2015) was used, and a semistructured interview was conducted with teachers and parents to collect qualitative data. According to the findings, it was determined that STEM education based on engineering design has a significant contribution to the development of problem solving skills of preschool children. On the other hand, since the participation of families in STEM activities will be very beneficial for the development of problem solving skills of children, a research including families can be conducted.

PDF

___

Açıkgöz, K. (2006). Aktif Öğrenme. İzmir: Biliş Yayınları.
Akçay, B. (2019). STEM etkinliklerinin anaokulunu devam eden 6 yaş çocukların problem çözme becerilerine etkisi (YayınlanmamışYüksek Lisans Tezi). Yıldız Teknik Üniversistesi, İstanbul.
Akdağ, F. T., & Güneş, T. (2017). Science high school students and teachers’ opinions about The STEM Applications on the subject of energy. International Journal of Social Sciences and Education Research, 3(5), 1643-1656.
Akgündüz, D., Aydeniz, M., Çakmakçı, G., Çavaş, B., Çorlu, M., Öner, T., & Özdemir, S. (2015). STEM eğitimi Türkiye raporu: “Günümüz modası mı yoksa gereksinim mi?”. İstanbul: İstanbul Aydın Üniversitesi STEM Merkezi.
Akgündüz, D., & Akpınar, B. C. (2018). Okul öncesi eğitiminde fen eğitimi temelinde gerçekleştirilen STEM uygulamalarının öğrenci, öğretmen ve veli açısından değerlendirilmesi. Yaşadıkça Eğitim, 32(1), 1-26.
Aydoğan, Y., & Ömeroğlu, E. (2004). Erken çocukluk döneminde genel problem çözme becerilerinin kazandırılması. OMEP 2003 Dünya Konsey Toplantısı ve Konferansı Bildiri Kitabı 2, s. 458-468, Kuşadası.
Asığağan, S. İ. (2019). Oyunlaştırılmış stem uygulamalarının öğrencilerin içsel motivasyon düzeyleri eleştirel düşünme eğilimi ve problem çözme becerisi algıları üzerindeki etkisi (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Bahçeşehir Üniveristesi, İstanbul.
Ata-Aktürk, A., & Demircan, H. Ö. (2017). A Review of studies on STEM and STEAM education in early childhood, Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi (KEFAD), 18 (2), 757-776.
Ata-Aktürk, A. (2019). Development of a STEM-based engineering design curriculum for parental involvement in early childhood education (Yayımlanmamış Doktora Tezi). ODTÜ, Ankara.
Bagiati, A. (2011). Early engineering: A developmentally appropriate curriculum for young children. (Unpuhlised Doctoral dissertation). (Erişim Tarihi: 12/12.2020) https://docs.lib.purdue.edu/dissertations/AAI3512219/’den alınmıştır.
Bagiati, A., & Evangelou, D. (2015). Engineering curriculum in the preschool classroom: the teacher's experience. European Early Childhood Education Research Journal, 23(1), 112-128.
Balat, G. U., & Günşen, G. (2017). Okul öncesi dönemde STEM yaklaşımı. Akademik Sosyal Araştırmalar Dergisi, 5(42), 337-348.
Bal, E. (2018). FeTeMM (Fen, Teknoloji, Mühendislik, Matematik) etkinliklerinin 48-72 aylık okul öncesi çocuklarının bilimsel süreç ve problem çözme becerileri üzerindeki etkisinin incelenmesi (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Marmara Üniversitesi, İstanbul.
Başaran. M. (2018). Okul öncesi eğitimde STEM yaklaşımının uygulanabilirliği üzerine bir araştırma (Yayınlanmamış Doktora tezi) Gaziantep Üniversitesi, Gazinatep.
Begde, Z. (2015). Öğretmen ve ebeveyn tutumlarının okul öncesi dönem çocuklarının problem çözme becerilerine etkisinin incelenmesi (Yüksek Lisans tezi) Karabük Üniveristesi, Karabük.
Bers, M., Seddighin, S., & Sullivan, A. (2013). Ready for robotics: Bringing together the T and E of STEM in early childhood teacher education. Journal of Technology and Teacher Education, 21(3), 355-377.
Çakır Z, Yalçın A. S., & Yalçın, P. (2020). Montessori yaklaşımı temelli STEM etkinliklerinin okul öncesi öğretmen adaylarının eleştirel düşünme eğilimlerine etkisi, Fen Bilimleri Öğretimi Dergisi, 8(1), 18 – 45.
Çelik, A. (2018). Bilişimle girişimcilik: 5. Sınıf öğrencilerinin tasarım odaklı doğaçyapma etkinliğinde bilişimle üretim yapmalarına ilişkin bir durum çalışması (Yayımlanmamış Doktora Tezi). Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
Chalufour, I., & K. Worth. (2004). Building structures with young children. St. Paul, Minnesota: Redleaf Press.
Cooper, R., & Carol H. (2013). Problem solving and creativity and design: What ınfluence do they have on girls' ınterest in STEM subject areas?. American Journal of Engineering Education, 4(1), 27-38.
Creswell, J. W. (2007). Qualitative inquiry & research design: Choosing among five approaches (2th ed.). USA: Sage Publications.
Cinar, S. (2019). Integration of engineering design in early education: How to achieve it. Cypriot Journal of Educational Sciences, 14(4), 520-534.
Çınar, S., & Güldemir, S. (2017, Nisan). Fen bilimleri öğretmenleri ve ortaokul öğrencilerinin stem etkinlikleri hakkındaki görüşleri. Uluslar Arası Eğitimde Araştırmalar Kongresi’nde sunulan bildiri, 18 Mart Üniversitesi, Çanakkale.
Çiftçi, M. (2018). Geliştirilen stem etkinliklerinin ortaokul öğrencilerinin bilimsel yaratıcılık düzeylerine, STEM disiplinlerini anlamalarına ve STEM mesleklerini fark etmelerine etkisi (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi, Rize.
Dejarnette, N.K. (2012). America’s children: providing early exposure to STEM (Science, Technology, Engineering and Math) initiatives. Education, 133(1), 77-84.
Doppelt, Y., Mehalik, M. M., Schunn, C. D., Silk, E., & Krysinski, D. (2008). Engagement and achievements: a case study of design-based learning in a science context. Journal of Technology Education, 19(2), 22-39.
Dori, Y. J. (2008). Reusable and sustainable science and engineering education. Journal of Science Education and Technology, 17(2), 121-123.
Elkin, M., Sullivan, A., & Bers, M. U. (2018). Books, Butterflies, and ‘Bots: Integrating Engineering and Robotics into Early Childhood Curricula. In L. English & T. Moore (Eds.), Early engineering learning (pp. 225-248). Singapore: Springer.
English, L. D. (2018). Early engineering: An introduction to young children’s potential. In L. English & T. Moore (Eds.), Early Engineering Learning (pp. 1-8). Singapore: Springer.
Felix, A. L., Bandstra, J. Z., & Strosnider, W. H. J. (2010, March). Design-Based science for STEM student recruitment and teacher professional development. MidAtlantic American Society for Engineering Education Conference. Philadelphia.
Ford Otosan (t.y). Kadınları mühendis olmaya teşvik eden kurumsal sosyal sorumluluk projesi: Bal arıları mühendis oluyor (Erişim Tarihi: 12.11.2020). https://www.fordotosan.com.tr/tr/medya/basin-kitleri/kadinlarimuhendis-olmaya-tesvik-eden-kurumsal-sosyal-sorumluluk-projesi-bal-arilari-muhendis-oluyor ’den alınmıştır.
Gardner, R. (1987). Metacognition and reading comprehension. Norwood, NJ: Ablex.
Güldemir S. (2019). Okul öncesi eğitiminde stem etkinliklerinin yaratıcılığa etkisi (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Recep Tayyip Erdoğan Üniveristesi, Rize.
Güler, H. & Taş, E. (2020). Thematic content analysis for pre-school science education research areas in Turkey. Journal of Computer and Education Research, 8 (15), 323-343. DOI: 10.18009/jcer.683041
Günşen, G., Uyanık, G., & Akman, B. (2019). Okul öncesi öğretmenlerinin STEM semantik algılarının ve STEM yaklaşımına yönelik düşüncelerinin belirlenmesi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 27(5), 2173-2186.
Hacioğlu, Y., Yamak, H., & Kavak, N. (2016). Mühendislik tasarım temelli fen eğitimi ile ilgili öğretmen görüşleri. Bartın Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 5(3), 807-830.
Hoisington, C., & Winokur, J. (2015). Seven strategies for supporting the “E” in young children’s STEM learning. Science and Children, 53(1), 44-51.
Hudson, P., English, L. D., Dawes, L., & Macri, J. (2012). Contextualizing a university-school STEM education collaboration: Distributed and self-activated leadership for project outcomes. Educational Management Administration & Leadership, 40(6), 772-785.
Jonassen, D.H. (2011). Learning to solve problems: A handbook for designing problem-solving learning environments. New York: Routledge
Kallery, M., & Psillos, D. (2002). What happens in the early years science classroom? The reality of teachers' curriculum implementation activities. European Early Childhood Education Research Journal, 10(2), 49–61.
Karamete-Gözcü, Ş. (2019). Okul öncesi öğretmenlerin aldıkları STEM eğitimine ilişkin düşünceleri ve sınıf içi uygulamalarının incelenmesi. (Yayınlanmamış Yüksek Lisasn tezi). Kütahya Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya.
Kearney, C. (2016). Efforts to ıncrease students’ ınterest in pursuing mathematics, science and technology studies and careers. National Measures taken by 30 Countries – 2015 Report, European Schoolnet, Brussels. (Erişim Tarihi: 21/03/2020) http://files.eun.org/scientix/Observatory/ComparativeAnalysis2015/Kearney-2016- NationalMeasures-30-countries-2015-Report.pdf’den alınmıştır.
Konan, N. (2013). Relationship between locus of control and problem-solving skills of high school administrators. International J. Soc. Sci. & Education, 3(3), 786-794.
Limak Vakfı (t.y) Evin Küçük Mühendisleri (Erişim tarihi: 12.11.200). https://www.limakvakfi.org/faaliyetler/evinkucuk-muhendisleri ’den alınmıştır.
Massachusetts Department of Education (MDOE). (2006). Massachusetts science and technology / engineering curriculum framework. (Erilim Tarihi: 23/04/2020) http://www.doe.mass.edu/frameworks/scitech/1006.pdf’den alınmıştır.
MEB. (2016). STEM eğitim raporu. Ankara: Milli Eğitim Bakanlığı Yenilik ve Eğitim Teknolojileri Genel Müdürlüğü (YEĞİTEK). Ankara.
Mercan, Z., &Kandır, A.(2019). "Preschool teachers opinions regarding STEAM approach in education", 10th International Conference of Strategic Research on Scientific Studies and Education (10th ICoSReSSE).
Moore, T. J., Tank, K. M., & English, L. (2018). Engineering in the early grades: Harnessing children’s natural ways of thinking. In L. English & T. Moore (Eds.), Early engineering learning (pp. 9-18). Singapore: Springer.
NAE, (2010). (Erişim Tarihi: 10/9/2020) https://www.nap.edu/download/21739.asp.on 03.05.2017’den alınmıştır.
NAE, (2009). Engineering in K-12 education: understanding the status and improving the prospects. Katehi, L., Pearson, G., & Feder, M. (Eds.), Washington: National Academies Press
NRC, (2012). A framework for K-12 science education: Practices, crosscutting concepts, and core ideas. Washington National Academies Press. 14, 43-64.
NRC, (2009). Successful K-12 STEM education: Identifying effective approaches in science, technology, engineering and mathematics. Washington The National Academic Press. 21, 56-76.
Oğuz, V., & Akyol, A. K. (2015). Problem çözme becerisi ölçeği (PÇBÖ) Geçerlik ve güvenirlik çalışması. Cukurova University Faculty of Education Journal, 44(1), 105-122.
Öcal, S. (2018). Okul öncesi eğitime devam eden 60-66 ay çocuklarına yönelik geliştirilen STEM programının çocukların bilimsel süreç becerilerine etkisinin incelenmesi (Yayınlanmamış Yüksek Lisans tezi). Yıldız Teknik Üniveristesi, İstanbul.
Öner, G. (2019). Ortaokul öğrencilerinin FeTeMM'e yönelik tutum, algı, problem çözme ve sorgulayıcı öğrenme becerileri arasındaki ilişkilerin incelenmesi (Yayınlanmamış Yüksek Lisans tezi). Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Tokat.
Özgök, D. A. (2019). 60-75 Aylık çocukların stem etkinliklerinde problem çözme ve bilişsel düşünme becerilerinin incelenmesi, (Yayınlanmamış Yüksek Lisans tezi). Bahçeşehir Üniversitesi, İstanbul.
Pantoya, M. L., Aguirre-Munoz, Z., & Hunt, E. M. (2015). Developing an Engineering Identity in Early Childhood. American Journal of Engineering Education, 6(2), 61-68.
Park, H. B., Kamcev, J., Robeson, L. M., Elimelech, M., & Freeman, B. D. (2017). Maximizing the right stuff: The trade-off between membrane permeability and selectivity. Science, 356(6343).
Park, D., Park, M., & Bates, A. (2018). Exploring young children’s understanding about the concept of volume through engineering design in a STEM activity: A case study. International Journal of Science and Mathematics Education, 16(2), 275-294.
Pekbay. C. (2017). Fen, teknoloji, mühendislik ve matematik etkinliklerinin ortaokul öğrencileri üzerindeki etkileri (Yayınlanmamış Doktora Tezi). Hacettepe Üniversites, Ankara.
Polat, Ö., & Bardak, M. (2019). Erken çocukluk döneminde STEM yaklaşımı. International Journal of Social Science Research, 8(2) , 18-41.
Robertson, S. I. (2001). Problem solving. Psychology Press. (Erişim Tarihi: 09/02/2019) https://doi.org/10.4324/9780203457955’den alınmıştır.
Saçkes, M., Akman, B., & Trundle, K. C. (2012). A science methods course for early childhood teachers: a model for undergraduate pre-service teacher education. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi (EFMED) 6(2),1-26.
Şanlı, N. (2005). Çocukların problem çözme becerisini geliştirmek için. Çoluk Çocuk Dergisi, 1(52); 20-21.
Sawangmek, S. (2019) Trends and Issues on STEM and STEAM Education in Early Childhood. Képzés És Gyakorlat: Traınıng And Practıce, 17 (3-4). 97-106.
Soros, P., Ponkham, K., & Ekkapim, S. (2018, January). The results of STEM education methods for enhancing critical thinking and problem solving skill in physics the 10th grade level. In AIP Conference Proceedings (Vol. 1923, No. 1, p. 030045). AIP Publishing LLC.
Soylu, Ş. (2016). STEM education in early childhood in Turkey. Journal of Educational and Instructional Studies in the World, 6(1), 38─47.
Sönmez, V. (2008). Öğretim ilke ve yöntemleri (2. Baskı). Ankara: Anı Yayıncılık.
Stake, R. R. (2005). Case studies. In N. K. Denzin & Y. S. Lincoln (Eds.), The SAGE handbook of qualitative research (Third edition). London: Sage
Stieff, M., Dixon, B. L., Ryu, M., Kumi, B. C., & Hegarty, M. (2014). Strategy training eliminates sex differences in spatial problem solving in a stem domain. Journal of Educational Psychology, 106(2), 390–402.
Theiken, J. (2012). Engineering- based problem solving strategies in AP calculus: An investigation into high school student performance on related rate free- response problems (Unpublished Doctoral Dissertation). (Erişim Tarihi: 03/03/2019) https://repository.asu.edu/attachments/93977/content//tmp/packageTw58kM/Thieken_asu_0010E_12017.pdf ‘den alınmıştır.
Tippett, C. D., & Todd M. M. (2017). Findings from a pre-kindergarten classroom: making the case for STEM in early childhood education. International Journal of Science and Mathematics Education, 15(1), 67-86.
Uğraş, M., & Genç, Z. (2018). Preschool teacher candidates' views about STEM education. Bartın Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 7(2), 724-744.
Uğraş, M. (2017). Okul öncesi öğretmenlerinin STEM uygulamalarına yönelik görüşleri. Eğitimde Yeni Yaklaşımlar Dergisi, 1(1), 39-54.
Ünlüer, E. (2010). Yaratıcılık süreci ve okul öncesi döneme yönelik yaratıcı sorun çözme teknikleri. Erken çocukluk döneminde yaratıcılık ve geliştirilmesi. Ed: E. Ç. Öncü. Ankara: Pegem Akademi Yayıncılık, 175-190.
Vurucu, (2019) Erken çocukluk döneminde bilim ve mühendislik uygulamalarının öğrencilerin bilimsel süreç becerilerine, karar verme ve problem çözme becerilerine etkisi (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Marmara Üniversitesi, İstanbul
Vurucu Şahin, C., & Şahin, F. (2020). Erken çocukluk döneminde bilim ve mühendislik uygulamalarının öğrencilerin karar verme ve problem çözme becerilerine etkisi. Bilim, Teknoloji, Mühendislik, Matematik ve Sanat (J-STEAM) Eğitim Dergisi, 3 (1), 1-19.
Wendell, K. B. (2008). The theoretical and empirical basis for design-based science instruction for children. Qualifying Paper, Tufts University.
Yıldırım, A., & Şimşek, H. (2013). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri (9. Baskı). Ankara: Seçkin Yayıncılık.
Yıldırım, B., & Türk, C. (2017). Sınıf öğretmeni adaylarının stem eğitimine yönelik görüşleri: uygulamalı bir çalışma, Trakya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 8(2), 195-213.
Yılmaz, E, Ural, O., & Güven, G . (2018). 48-72 Aylık çocuklara yönelik sosyal problem çözme becerileri ölçeği’nin geliştirilmesi ve geçerlik-güvenirlik analizi. Kastamonu Eğitim Dergisi , 26 (3) , 641-652 . DOI: 10.24106/kefdergi.411752
Yin, R. K. (1998). The abridged version of case study research: Design and method. In L. Bickman & D. J. Rog (Eds.), Handbook of applied social research methods (p. 229–259). Sage Publications, Inc.