Deney Grubundaki Uygulamalar

Bütünleşik FeTeMM eğitimi uygulamaları özel bir okulun fen bilimleri dersinde gerçekleştirilmiştir. Uygulamalar okulun birinci dönemindeki 18 haftalık sürede gerçekleştirilmiştir. Fen bilimleri dersi 2017-2018 eğitim öğretim yılında 8. sınıf düzeyinde haftada 4 saatlik zorunlu bir derstir. Araştırmanın deneysel sürecinin bu okulda yapılmasının sebepleri şu şekilde açıklanabilir:

1. Eğitimde güncel gelişmeleri takip eden yenilikçi bir kurum olmaları sebebiyle bu araştırmanın gerçekleştirilmesine istekleri olmaları.

2. Deneysel süreçteki uygulamalar için gerekli teknolojik alt yapıya sahip olması.

3. Dersi yürüten öğretmenin FeTeMM eğitimi hakkında yeterli ön bilgiye ve bu alanda lisans üstü eğitime sahip olması.

4. Kurumun ve ders öğretmeninin araştırmaya yönelik olumlu tutumları. Deney grubundaki dersler bütünleşik FeTeMM eğitimi uygulamalarına göre FeTeMM disiplinlerini içerecek şekilde fen bilimleri öğretmeni tarafından işlenmiştir. Araştırmacı bu süreçte derslerin büyük bir kısmına gözlemci olarak katılmıştır. Ders sürecini yürüten fen bilgisi öğretmeni, 10 yıllık mesleki deneyime sahiptir. Ayrıca

eğitim bilimleri enstitüsü fen bilgisi eğitimi anabilim dalında FeTeMM eğitimi üzerine yüksek lisans yapmaktadır. Bu sebeple öğretmen FeTeMM eğitimi hakkında ön bilgi ve farkındalığa sahip olması araştırmanın daha etkili bir şekilde yürütülmesine olanak sunmuştur.

Derslerin araştırmacı tarafından işlenmemesi sebebiyle ders sürecinde FeTeMM uygulamalarının belirli standartlarda gerçekleştirilebilmesi için ders öğretmeni için bütünleşik FeTeMM eğitimi uygulaması öğretmen kılavuz formları geliştirilmiştir (EK-11). Bu formlar her bir uygulama için ayrı ayrı geliştirilmiştir. Formların geliştirme sürecinde öğrenci etkinlik kağıtlarında olduğu gibi uzman görüşlerine başvurulmuştur. Formlar, Çorlu ve Çallı (2017) tarafından önerilen “STEM: Bütünleşik Öğretmenlik Çerçevesi” ve “STEM Çemgisi” temelinde 5E ve 5D modeli süreçlerini kapsayacak şekilde geliştirilmiştir.

Uygulama kapsamında ölçme araçları, bütünleşik FeTeMM eğitimi uygulamaları ve bu uygulamaların geliştirileceği dijital platform okul açılmadan belirlenmiştir. Bu bağlamda ölçme araçlarının bazıları araştırmacı tarafından geliştirilmişken bazıları da literatür taraması sonucu elde edilmiş ve uzman görüşlerinden sonra araştırma kapsamına alınmıştır. Araştırmadaki FeTeMM uygulamalarının tamamı araştırmacı tarafından ilköğretim kurumları 8. sınıf fen bilimleri dersi öğretim programında yer alan 8. sınıf 1. dönemindeki üniteler ve kazanımlarını içerecek şekilde geliştirilmiştir. Bu süreçte detaylı bir literatür taraması yapılarak, bütünleşik FeTeMM eğitimine yönelik yapılan bilimsel araştırmalar, kitaplar ve inteach.org adresindeki uygulama örneklerinden yararlanılmıştır (Ceylan, 2014; Çorlu ve Çallı, 2017; Çepni, 2018). Daha sonra araştırmacı tarafından belirlenen uygulamalar hakkında, ders sürecini gerçekleştiren fen bilimleri öğretmeni ve FeTeMM alanında uzman bir öğretim üyesinden uzman görüşü alınmıştır. Alınan geri bildirimler doğrultusunda gerekli düzeltmeler yapılmış ve FeTeMM uygulamaları geliştirilmiştir. Bütünleşik FeTeMM eğitimi uygulamalarının belirlenmesi ve geliştirilmesi aşamasında sürekli olarak literatür taraması yapılmış, uzman görüşü alınmış, gerekli değişiklik ve düzenlemeler yapılmış ve uygulamaların ilgili ünite ve kazanımları taşıması gerekliliği göz önünde bulundurulmuştur. Bütünleşik FeTeMM eğitimi uygulamalarının belirlenme ve geliştirilme süreçleri Şekil 16’da özetlenmiştir.

Şekil 16. Bütünleşik FeTeMM Eğitimi Uygulamalarının Geliştirilme Süreci Geliştirilen bütünleşik FeTeMM eğitimi uygulamaları tasarlanırken üç boyutlu tasarım ve üretim süreçlerini içerecek şekilde sınırlandırılmıştır. Bu sebeple öğrencilerin seviyesine uygun ve kolay kullanıma sahip üç boyutlu tasarım programına ihtiyaç duyulmuştur. Yapılan incelemeler sonucunda uygulamaların “Tinkercad” adlı üç boyutlu modelleme programında gerçekleştirilmesine karar verilmiştir. Tinkercad, Autodesk firması tarafından geliştirilen kullanımı kolay, uyum sorunu olmayan, kurulum gerektirmeyen, ücretsiz ve Türkçe dil desteği olan çevrim içi üç boyutlu bir modelleme programıdır. Bahsedilen özelliklerden özellikle Türkçe dil desteği ve kolay kullanıma sahip olması nedeniyle araştırmada Tinkercad tercih edilmiştir.

İlk uygulama gerçekleştirilmeden önce öğrencilere Tinkercad’in kullanımı hakkında detaylıca bilgi verilerek çeşitli örnekler yapılmıştır. Böylelikle öğrencilerin program kaynaklı teknik sorunlar yaşamalarının önüne geçilmeye çalışılmıştır. Ayrıca öğrencilerin büyük bir kısmı Tinkercad adlı programı bildiklerini ve kullandıklarını belirtmiştir. Herhangi bir teknik sorunda araştırmacı müdahale ederek öğrencilere yardımcı olmuştur.

Ders öğretmeni ve FeTeMM eğitimi alanında uzman olan bir öğretim üyesiyle yapılan görüşmeler sonucunda geliştirilen bütünleşik FeTeMM eğitimi uygulamalarının etkinlik boyutu, bilgisayar, internet ve üç boyutlu yazıcı gerektirdiği

için okulun bilgisayar laboratuvarında gerçekleştirilmesine karar verilmiştir. Okulun bilgisayar laboratuvarı zemin katta yer almaktadır. Laboratuvarda, öğrenciler için internet bağlantısı olan ve Tinkercad uygulamasını rahat bir şekilde çalıştırabilen 25 tane bilgisayar ve bir adet projeksiyon cihazı vardır. Ayrıca, laboratuvar kitaplık ve öğrencilerin birlikte grup çalışması yapabilecekleri büyük bir çalışma masasına da sahiptir.

Görsel 1. Laboratuvar Ortamına İlişkin Görseller

Araştırma kapsamındaki uygulamaların üretimini gerçekleştirecek üç boyutlu yazıcı araştırmacı tarafından temin edilmiştir. Ayrıca, gerekli teknik destek hususunda bu konuda uzman bir teknik öğretmenden destek alınmıştır. Yapılan ilk uygulama öncesinde üç boyutlu yazıcı konusundaki uzman öğretmen, üç boyutlu yazıcıdan,

tarihi gelişiminden ve çalışma prensiplerinden bahsetmiştir. Uygulama süresince üç boyutlu yazıcıdan kaynaklanabilecek güvenlik sorunlarını önleyebilmek adına öğrencilerin yazıcıyı uzman denetiminde kullanmalarına izin verilmiştir.

Deneysel sürecin başladığı ilk hafta öğrencilerle tanışılmış ve ön testler dikkatli bir şekilde araştırmacı ve fen bilgisi öğretmeni nezaretinde uygulanmıştır. Bütünleşik FeTeMM uygulamaları deney grubuna, ardışık ya da aralıklı bir şekilde toplamda 14 hafta sürecek şekilde uygulanmıştır. Son hafta, son test ve görüşme formları için ayrılmış, 2 haftanın da yedek hafta olarak planlamaya dahil edilmesine karar verilmiştir. Yedek haftalar, öğrencilerin son sınıf olması sebebiyle deneme sınavına katılmaları ya da büyük bir kısmının okula gelmemesi gibi olağan üstü durumlara önlem almak için ayrılmıştır. Özetle açıklamak gerekirse 4 hafta ön test, son test ve yedek hafta, geriye kalan 14 hafta ise bütünleşik FeTeMM eğitimi uygulamalarının gerçekleştirilmesi için planlanmıştır.

Araştırma kapsamındaki bütünleşik FeTeMM eğitimi uygulamaları öğrenciler tarafından oluşturulan gruplarla gerçekleştirilmiştir. Bu sebeple her uygulama gerçekleştirilmeden önce öğrencilerden kendi istekleri doğrultusunda 4-5 kişilik gruplar oluşturması istenmiştir. Öğrencilerin devamsızlık yapma durumları göz önüne alınarak her uygulama öncesi yeni bir grup oluşturmaları istenmiştir.

Bütünleşik FeTeMM eğitimi uygulaması süreci araştırmacının öğrenciler etkinlik kağıtlarını dağıtması ile başlamaktadır. Etkinlik kağıtlarını alan öğrencilerden ilk olarak problem durumuna açıklık getirmeleri istenmiştir. Böylelikle problem durumunda olası bir yanlış anlamanın önüne geçilmeye çalışılmıştır. Sonrasında ise etkinlik kağıdındaki direktiflere uymaları söylenmiştir. Geliştirilen etkinlik kağıtlarının grup üyelerinin ortak fikirleri doğrultusunda doldurulması ve uygulama sonunda araştırmacıya teslim etmesi öğrencilere bildirilmiştir.

Araştırma kapsamında fen bilimleri dersi ilk döneminde yer alan ünitelere ilişkin 13 bütünleşik FeTeMM eğitimi uygulaması geliştirilmiştir (EK-9). Bu uygulamalardan sadece bir tanesi geniş bir kapsama sahip olması nedeniyle iki hafta sürmüştür. Diğer tüm uygulamalar bir hafta içinde uygulamanın süresi doğrultusunda

gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen uygulamalara ilişkin özet bilgi Tablo 13’te verilmiştir.

Tablo 13. Araştırmadaki Bütünleşik FeTeMM Eğitimi Uygulamaları Uygulandığı

Hafta

Bütünleşik FeTeMM Eğitimi Uygulamaları

Ünite 1. Hafta Tanışma - Ön Testlerin Uygulanması

2. Hafta Canlılar ve Genetik

İnsanda Üreme, Büyüme ve Gelişme

3. Hafta DNA Modeli Geliştiriyorum

İnsanda Üreme, Büyüme ve Gelişme

4. Hafta Mayoz ve Mitoz Bölünmeyi Modelliyorum

İnsanda Üreme, Büyüme ve Gelişme

5. Hafta Yük Taşıma Sistemi Tasarlıyorum Basit Makineler 6. Hafta Çayları En Kolay Nasıl Taşırım Basit Makineler

7. Hafta Yeni Eve Taşınıyorum Basit Makineler

8. Hafta

Zihni Sinir Projesi Basit Makineler

9. Hafta

10. Hafta Yeni Bir Element Keşfediyorum Maddenin Yapısı ve Özellikleri 11. Hafta Periyodik Tablo Oluşturuyorum Maddenin Yapısı

ve Özellikleri 12. Hafta Kütle Korunumunu Kanıtlıyorum Maddenin Yapısı

ve Özellikleri

13. Hafta Çakmak Tasarlıyorum Işık ve Ses

14. Hafta Müzik Aleti Tasarlıyorum Işık ve Ses

15. Hafta Yalıtılmış Oda Işık ve Ses

16. Hafta Yedek Hafta 17. Hafta Yedek Hafta

18. Hafta Son test ve görüşmelerin yapılması

Geliştirilen bütünleşik FeTeMM eğitimi uygulamaları ilgili ünitelerin kazanımlarını içerecek şekilde tasarlanarak FeTeMM disiplinlerinin birbiriyle entegrasyonu sağlanmaya çalışılmıştır. Bütünleşik FeTeMM eğitimi uygulamalarının

bilgisayar ortamında tasarımı için öğrencilere 60 ile 80 dakika arasında süre verilmiştir. Öğrenciler tarafından yapılan üç boyutlu tasarımlar ise daha sonra araştırmacı tarafından üç boyutlu yazıcı aracılığıyla çıkartılarak öğrencilere verilmiştir. Ancak üç boyutlu baskı süresinin uzun olması sebebiyle baskı işleminin bir kısmı ders sonrası zamanlarda gerçekleştirilmiştir.

18 hafta süren bütünleşik FeTeMM eğitimi uygulamalarının ardından deney grubuna son testler, ön testlerde olduğu gibi, araştırmacı ve fen bilimleri öğretmeni nezaretinde farklı saatlerde dikkatli bir şekilde uygulanmıştır. Araştırmanın nitel boyutunu oluşturan görüşme formları da son testlerin ardından deney grubundaki öğrencilere ve öğretmene uygulanarak deneysel süreç sonlandırılmıştır.

Araştırmanın deney grubunda gerçekleştirilen sürece ilişkin deneysel araştırma süreci ve izlenen adımlar Şekil 17’de gösterilmiştir.

Şekil 17. Deneysel Araştırma Süreci ve İzlenen Adımlar

Ortaokul Fen Bilimleri Öğretim Programına Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik Eğitimi Uygulamalarının Entegrasyonu ve Bu Uygulamaların Etkililiği

Bütünleşik FeTeMM Eğitimi Uygulamaları ve

Ölçme Araçlarının Belirlenmesi Değişiklik ve Düzeltmelerin Yapılması

8. Sınıf Fen Bilimleri Dersi

Kazanımlarının İncelenmesi Uzman Görüşü

Literatür Taraması

Bütünleşik FeTeMM Eğitimi Uygulamalarının, Öğretmen Kılavuz Formlarının ve Eksik Ölçme

Araçlarının Geliştirilmesi

Ön testlerin Uygulanması -FeTeMM Mesleklerine Yönelik Kariyer İlgi Ölçeği

-FeTeMM Eğitimi Tutum Ölçeği -Problem Çözme Envanteri -Eleştirel Düşünme Eğilimi Ölçeği -Bilimsel Yaratıcılık Testi

-Başarı Testleri

Deney Grubunda Bütünleşik FeTeMM Eğitiminin

Uygulanması (Dersin Bütünleşik FeTeMM Eğitimi Uygulamalarına göre

İşlenmesi)

Son testlerin Uygulanması -FeTeMM Mesleklerine Yönelik Kariyer İlgi Ölçeği

-FeTeMM Eğitimi Tutum Ölçeği -Problem Çözme Envanteri -Eleştirel Düşünme Eğilimi Ölçeği -Bilimsel Yaratıcılık Testi

-Başarı Testleri

Bütünleşik FeTeMM Eğitimi Uygulamalarına Yönelik

Görüş Formlarının Uygulanması

Nicel ve Nitel Verilerin Analizi Son Değişiklik ve

Düzenlemelerin Yapılması

Bütünleşik FeTeMM Eğitimi Uygulamasına İlişkin Geliştirilen

Etkinlik Kağıtlarının Uygulanması Literatür Taraması

8. Sınıf Fen Bilimleri Dersi Kazanımlarının İncelenmesi

Literatür Taraması

Değişiklik ve Düzeltmelerin Yapılması