Bütünleşik FeTeMM Eğitimi

İçinde bulunduğumuz yüzyılda günümüz eğitim kurumları; fen, matematik gibi disiplinlerin öğretimini birbirinden bağımsız olarak ele almaktadır. Senge (1990)’ye göre derslerin birbirinden bağımsız olarak işlenerek aralarında herhangi bir entegrasyonun sağlanmamış olması öğrenciler için birtakım olumsuz etkilere sebep olmaktadır (Wicklein ve Schell, 1995). Çünkü derslerin ayrı ayrı ele alınması, öğrencilerin problem durumlarını çoklu bakış açısıyla ele almalarını engellemekte dolaylı olarak da disiplinler arası bütünleşme kavramını ortadan kaldırmaktadır (Yenilmez ve Balbağ, 2016). Entegrasyon, Türkçe ifade ediliş biçimiyle bütünleşme kavramı bütünü ifade etmekte ve kendisini oluşturan parçalardan çok daha farklı özellikler taşımaktadır (Lederman ve Niess, 1997). Bu bağlamda birtakım disiplinlerin bütünleştirilmesi kendilerinden daha farklı bir yapının ortaya çıkmasına neden olabilmektedir. Bu sebeple FeTeMM eğitimi üzerine çalışan pek çok araştırmacı bütünleşik FeTeMM eğitimine vurgu yapmaktadır (Baran, Canbazoğlu-Bilici ve Mesutoğlu, 2015; Corlu, Capraro ve Corlu, 2015; Merril, 2000; Riechert ve Post, 2010; Tank, 2014; Thananuwong, 2015; Yamak, Bulut ve Dündar, 2014).

Literatür incelendiğinde FeTeMM eğitiminin temelde, geleneksel FeTeMM eğitimi (Traditional STEM Education) ve bütünleşik FeTeM eğitimi (Integrated STEM Education) olmak üzere iki başlık altında ele alındığı görülmektedir (Guzey, Harwell ve Moore, 2014; Sanders, 2009; Thomas ve Williams, 2009). Geleneksel FeTeMM eğitimi (Şekil 2) günümüz eğitim sistemlerinin pek çoğunda kullanmış olan ve halen kullanılan yaklaşımdır. Geleneksel FeTeMM eğitimi, FeTeMM eğitimine ilişkin disiplinlerin (fen, teknoloji, mühendislik ve matematik) birbirinden bağımsız olarak ele alınmasını önermektedir (Yılmaz vd., 2017). Bütünleşik FeTeMM eğitimi (Şekil 3) ise fen ve matematik bilimlerinin ortaya koyduğu teorik bilgilerin teknoloji ve mühendislik uygulamalarıyla bütünleştirilerek öğretilmesine vurgu yapmaktadır (Akgündüz vd., 2015a; Sanders ve Wells, 2010).

Şekil 2. Geleneksel FeTeMM Eğitimi Şekil 3. Bütünleşik FeTeMM Eğitimi

Pedagojik doğası gereği bütünleşik FeTeMM eğitimi öğrenci merkezli bir yapıya sahiptir (NRC, 2009). Bütünleşik FeTeMM eğitimi kendisini oluşturan fen, teknoloji, mühendislik ve matematik alanlarının ayrı ayrı öğretimi yerine bu disiplinlerin bütünleştirilerek birbiriyle bağlantı kurulması olarak tanımlanmaktadır. Birçok araştırmacı bütünleşik FeTeMM eğitimini önermektedir (Furner ve Kumar, 2007; Sanders, 2009). Çünkü FeTeMM disiplinlerinin etkili bir şekilde bütünleştirilmesinin, öğrencilerin akademik başarılarını (Ceylan, 2014; Hartzler, 2000; Judson ve Sawada, 2000), öğrenmeye olan istek ve ilgilerini (Venville vd., 2000), derse karşı tutumlarını (Yamak, Bulut ve Dündar, 2014) olumlu yönde etkilediğini ortaya çıkaran birçok çalışma vardır. Meyrick (2011) ve Sanders (2009), bütünleşik FeTeMM eğitiminin öğrenme sürecinde gerek duyulan sosyal etkileşimde, bireylerin öğrenmeye yönelik isteklerini artırmaları için onlara elverişli bir öğrenme ortamı sunarak bireyler arasındaki başarı farklılıklarının en aza indirilmesine, öğrencilerin eleştirel düşünme ve yenilikçilik gibi 21. yüzyıl becerilerinin gelişmesine katkı sağlayacağını ifade etmektedir. Hartzler’in (2000) yaptığı meta-analiz çalışması, bütünleşik programla eğitim gören öğrencilerin geleneksel anlamda öğrenim gören öğrencilerden daha yüksek performans gösterdiğini ve özellikle fen ve matematik dersleri bakımından daha başarılı olduklarını ortaya çıkarmıştır.

Bybee (2010), sadece fen ve matematik disiplinleri üzerine yoğunlaşmanın FeTeMM eğitimi bakımından önemli bir problem olduğunu belirtmektedir. Özellikle

Fen

Teknoloji

Matematik Mühendislik

bazı eğitimci çevrelerinde ortaokul öğrencileri için mühendisliğin fen, matematik ve teknoloji alanlarına göre daha az önemli olduğunun düşünülmesi FeTeMM eğitimi bakımından oldukça büyük bir eksikliktir. Çünkü FeTeMM eğitimi temelinde mühendisliği barındırmaktadır (Basham ve Marino, 2013). Nitekim yapılan pek çok araştırma mühendisliğin, bütünleşik FeTeMM eğitiminde çok önemli bir role sahip olduğunu göstermektedir (NRC, 2009; Purzer, Strobel ve Cardella, 2014; Thornburg, 2009). Katehi, Pearson ve Feder (2009), mühendislik alanının en az anlaşılan alanlardan biri olması sebebiyle ortaokul seviyesindeki eğitimin yapılandırılma sürecinin mühendislik tasarımı temelinde gerçekleştirilmesini önermektedir. NRC (2009), mühendislik disiplininin, uygun etkinlikler aracılığıyla fen, teknoloji ve matematik disiplinleriyle bütünleştirilmesinin etkili olacağını ifade etmektedir.

FeTeMM eğitimi için en ideal yapı FeTeMM alanlarının tümünün ön plana çıkarıldığı bütünleşik yaklaşımlardır (Furner ve Kumar, 2007). FeTeMM eğitimi; fen, teknoloji, mühendislik ve matematik disiplinlerini birbiri ile ilişkilendirilmesini amaçlamaktadır (Ercan, 2014). Ancak, eğitimle ilgili temel unsurların (okul, öğretmen, müfredat, vb.) yeniden yapılanmaya olan gereksinimi ve bu durumun mümkün olmaması, son yılların en önemli eğitim hareketlerinden biri olan FeTeMM eğitiminin karşılaştığı en büyük sorunlar arasındadır (Bozkurt Altan, Yamak ve Buluş Kırıkkaya, 2016). Bahsi geçen unsurların tümünün yapılandırılmasının uzun bir sürece ihtiyaç duyması nedeniyle FeTeMM eğitimini gerçekleştirmek için çeşitli yaklaşımlar benimsenmiştir (Bybee, 2000; Dugger, 2010; Sanders, 2009). Bu doğrultuda ele alınan yaklaşımlardan ilki tüm alanların birbirinden bağımsız olarak ele alınmasıdır. Bir diğeri FeTeMM alanlarından bir ya da ikisi üzerinde yoğunlaşılması durumudur (Sanders, 2009). Dugger (2010) tarafından FeteMm olarak adlandırılan bu yaklaşım teknoloji ve mühendisliği göz ardı etmesi sebebiyle FeTeMM eğitimine yönelik beklentileri karşılayamamaktadır (Bybee, 2010). Diğer yaklaşım FeTeMM alanlarından birinin ayrı ayrı diğer alanlar içine dahil edilmesidir. Fen, matematik ve teknoloji derslerinde mühendislik uygulamalarından yararlanılması bu duruma örnek olarak verilebilir. Bir diğer yaklaşımda ise FeTeMM alanlarından birinin içine diğer FeTeMM alanlarının dahil edilmesidir. Fen bilimleri kapsamında matematik, mühendislik ve teknoloji bütünleştirmesi bu duruma örnek olarak verilebilir (Dugger,

2010). Bybe (2010), K-12 öğretim programlarındaki fen ve matematik derslerine diğer FeTeMM disiplinlerinin entegrasyonunun en makul yol olduğunu belirtmektedir. Bu düşünce NRC (2012) tarafından yayınlanan "K-12 için Fen Eğitimi Çerçevesi: Uygulamalar, Kesişen Kavramlar ve Temel Konular" adlı raporda da yer almaktadır. Bu yaklaşımda FeTeMM alanlarının bütünleştirilmesi mühendislik kapsamında tasarım problemleri temelinde gerçekleştirilmektedir (Roth, 2001; Wendell, 2008; Daugherty, 2012; Strong, 2013).

Teknolojilerin gelişim ve üretim süreci olarak ifade edilen mühendislik tasarım süreci; temel mühendislik bilgi ve becerileri ile fen ve matematik prensiplerinin kullanımını zorunlu kılması doğal olarak FeTeMM alanlarının birbiriyle olan entegrasyonunu sağlamaktadır (Householder ve Hailey, 2012; Cantrell vd., 2006). Problemin tanımlanması, olası problem çözümlerinin geliştirilmesi, en iyi çözümün seçilmesi, seçilen çözüme yönelik prototip yapımı, çözümün test edilmesi ve gerekli durumlarda revize edilmesi (Hynes vd., 2011) gibi aşamaları içeren mühendislik tasarım sürecinin doğasında fen, teknoloji, mühendislik ve matematik alanlarını bütünleştiren bir nitelik taşımaktadır (Felix, Bandstra ve Strosnider, 2010; NAE ve NRC, 2009).