Özel yetenekli öğrencilerin biyomimetik tasarım entegrasyonu temelli mühendislik tasarım sürecindeki performanslarının incelenmesi
Investigation of the performance of gifted students in the engineering design process based on biomimetic design integration
- Tez No: 1010062
- Danışmanlar: PROF. DR. MAHMUT SELVİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Education and Training
- Anahtar Kelimeler: Biyomimikri, FeTeMM, STEM eğitim yöntemi, Biomimicry, STEM, STEM training method
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Eğitim Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu araştırmanın amacı, bir bilim ve sanat merkezinde öğrenim gören özel yetenekli öğrencilerin biyomimetik tasarım entegrasyonu temelli mühendislik tasarım süreci boyunca performanslarının, karar verme becerilerinin ve mühendisliğin doğasına yönelik görüşlerinin incelenmesidir. Araştırma, mühendislik tasarım sürecine biyomimetik tasarımın entegre edilmesiyle tasarlanmıştır. Araştırma karma yöntem araştırması ile yürütülmüştür. Araştırmada karma yöntem desenlerinden müdahale deseni kullanılmıştır. Araştırmanın yürütülmesinde amaçlı örnekleme yöntemlerinden biri olan benzeşik örnekleme yöntemi kullanılmıştır. Araştırmanın çalışma grubunu bir bilim ve sanat merkezinde öğrenim gören 5, 6, ve 7. sınıf düzeyindeki 7 kız ve 8 erkek öğrenci oluşturmaktadır. Araştırma sürecinde mühendisliğin doğasına yönelik görüş formu, karar verme becerileri testi, mühendislik tasarım defterini değerlendirme rubriği, mühendislik tasarım sürecini değerlendirme rubriği, ürün değerlendirme rubriği ve biyomimetik açıdan ürün değerlendirme rubriği veri toplama aracı olarak kullanılmıştır. Araştırma bir tasarım problemi ile 21 hafta ve toplamda 84 ders saati sürdürülmüştür. Mühendislik tasarım defterlerindeki veri analizinde özel yetenekli öğrencilerin yanıtlarının kodlanmasıyla başlanmıştır. Oluşan kodlar, kod bulutu ve tablo şeklinde sunulmuştur. Kod bulutunda özel yetenekli öğrencilerin, tasarım problemi, doğa, mühendislik tasarım süreci, biyomimikri, yoğunluk, pet şişe ve su içindeki konum gibi kavramlara daha fazla yer verdikleri görülmüştür. Özel yetenekli öğrencilerin mühendislik tasarım defteri performanslarının aşamalara göre değerlendirilmesinde hazırlık-1 ve karar verme kriterlerinde en yüksek performansa sahip oldukları görülürken planlama-1 ve planlama-2 kriterlerinde ise en düşük performansa sahip oldukları görülmüştür. Aşamalara göre mühendislik tasarım defterlerinin cinsiyete dayalı olarak değerlendirilmesinde kız öğrencilerin ve erkek öğrencilerin benzer performans sergiledikleri görülmüştür. Aşamalara göre mühendislik tasarım defterlerinin takıma dayalı olarak değerlendirilmesinde takımlar arasında performans farklılıkları olduğu tespit edilmiştir. Aşamalara göre mühendislik tasarım defterlerinin sınıf düzeyine dayalı olarak değerlendirilmesinde en yüksek performansı 6. sınıf düzeyindeki öğrenciler sergilerken en düşük performansı 5. sınıf düzeyindeki öğrenciler sergilemiştir. Özel yetenekli öğrencilerin mühendislik tasarım sürecindeki performanslarının incelenmesi sonucunda aşamalara göre en yüksek performansın karar verme kriterinde elde edilirken en düşük performansın planlama kriterinde olduğu görülmüştür. Mühendislik tasarım sürecinin aşamalara göre cinsiyete dayalı olarak değerlendirilmesinde kız öğrencilerin ve erkek öğrencilerin performanslarında çok düşük performans farklılıklarının ve bu farkın kız öğrencilerin lehine olduğu görülmüştür. Mühendislik tasarım sürecinin aşamalara göre takıma dayalı olarak değerlendirilmesinde takımlar arasında farklılıkların olduğu görülmüştür. Mühendislik tasarım sürecinin aşamalara göre sınıf düzeyine dayalı olarak performanslarının değerlendirilmesinde ise 6. Sınıf düzeyinde en yüksek performansın sergilendiği görülmüştür. Özel yetenekli öğrencilerin ürün ve biyomimetik açıdan ürün performansları deneme aşamasından karar verme aşamasına geçildiğinde artmıştır. Biyomimetik tasarım entegrasyonu temelli mühendislik tasarım süreci uygulamasının özel yetenekli öğrencilerin karar verme becerilerine etkisinin anlamlı olmadığı ve mühendisliğin doğasına yönelik görüşlerine etkisinin ise anlamlı ve büyük etkiye sahip olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Araştırma kapsamında elde edilen veriler doğrultusunda biyomimetik tasarım entegrasyonu temelli mühendislik tasarım sürecinin özel yetenekli öğrencilerin fen bilimleri dersi öğretim programına dahil edilmesi önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
The purpose of this research is to examine the performance, decision-making skills, and views of gifted students studying at a science and arts center during the biomimetic design integration-based engineering design process. The research was designed by integrating biomimetic design into the engineering design process. The research was conducted as a mixed-methods study. A mixed-methods design was employed in the study. Analogous sampling, a type of purposive sampling, was used in the study. The study group consisted of 7 female and 8 male students in the 5th, 6th, and 7th grades attending a science and arts center. Data collection tools included a nature of engineering opinion form, a decision-making skills test, an engineering design notebook evaluation rubric, an engineering design process evaluation rubric, a product evaluation rubric, and a biomimetic product evaluation rubric. The research focused on a design problem and lasted 21 weeks, totaling 84 class hours. Data analysis began with coding the responses of the gifted students in the engineering design notebooks. The resulting codes are presented in code clouds and tables. In the code cloud, it was observed that gifted students included concepts such as design problem, nature, engineering design process, biomimicry, density, plastic bottle, and location in water more frequently. In evaluating the engineering design notebook performance of gifted students by stage, it was observed that they performed best in the preparation-1 and decision-making criteria. In contrast, they performed worst in the planning-1 and planning-2 criteria. In the gender-based evaluation of engineering design notebooks by stage, female and male students performed similarly. In the team-based review of the engineering design notebooks by stage, performance differences were found between teams. In the grade-level evaluation of the engineering design notebooks by stage, 6th-grade students performed best, while 5th-grade students performed worst. Based on the examination of gifted students' performance in the engineering design process, the highest performance was observed in the decision-making criterion, while the lowest was in the planning criterion. In the gender-based evaluation of the engineering design process by stage, it was observed that there were minimal performance differences between female and male students, with the difference favoring female students. In evaluating the engineering design process through team-based stages, differences were observed among teams. In assessing the performance of the engineering design process across grade levels, the highest performance was observed at the 6th grade level. Gifted students' product and biomimetic performance increased as they moved from the trial phase to the decision-making phase. It was concluded that the application of the biomimetic design integration-based engineering design process had no significant effect on gifted students' decision-making skills. Still, it did have a substantial impact on their views of the nature of engineering. Based on the data obtained within the scope of the research, it is recommended that the biomimetic design integration-based engineering design process be incorporated into the science curriculum of gifted students.
Benzer Tezler
- Özel eğitim gruplamasının üstün yetenekli öğrencilerin akademik benlik algıları üzerindeki etkisi
The effect of special education grouping on academic self concept of gifted students
FATİH TOKMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Eğitim ve ÖğretimAnadolu ÜniversitesiÖzel Eğitim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR SAK
- Özel yetenekli öğrencilerin bilgisayara yönelik tutumları ve teknoloji ile kendi kendine öğrenmeleri arasındaki ilişkinin incelenmesi
The investigation of relationship between children's attitudes towards the computer and self-learning with technology who are gifted students
LEVENT TAŞDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Eğitim ve ÖğretimGazi ÜniversitesiBilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. ÇELEBİ ULUYOL
- Özel yetenekli öğrencilerin üst düzey düşünme becerileri ile eleştirel düşünme eğilimi: Karma yöntem araştırması
Gifted and talented students' higher order thinking skills and critical thinking tendency: Mixed method study
TUĞBA YURTKULU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Eğitim ve ÖğretimSakarya ÜniversitesiEğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERHAT ARSLAN
- Özel yetenekli öğrencilerin sayı duyusu düzeylerinin belirlenmesi
The determination of gifted students' level of number sense
CEREN TUNALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Eğitim ve ÖğretimDokuz Eylül ÜniversitesiÖzel Eğitim Ana Bilim Dalı
DR. BURAK KARABEY
- Özel yetenekli öğrencilerin aile içi ilişkileri ile benlik algısı arasındaki ilişkinin incelenmesi
The investigation of the relationship between family relations and self perceptions of special talented (gifted) students
İSMAİL KARATAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Eğitim ve Öğretimİstanbul Sabahattin Zaim ÜniversitesiEğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TURGAY ŞİRİN