Mühendislik tasarım temelli çevrim içi uygulamaların dördüncü sınıf öğrencilerinin bilimsel yaratıcılık becerilerine ve STEMalgılarına etkisi
The effect of engineering design-based online applications on fourth grade students' scientific creativity skills and STEM perceptions
- Tez No: 1020511
- Danışmanlar: PROF. DR. RABİA SARIKAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Education and Training
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Eğitim Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Temel Eğitim Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Sınıf Eğitimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu araştırmada, çevrim içi mühendislik tasarımı temelli etkinlikler sonrasında dördüncü sınıf öğrencilerinin bilimsel yaratıcılık ve STEM algısı puanlarında gözlenen değişim incelenmiş; ayrıca öğrencilerin üç boyutlu (3B) dijital tasarım araçlarıyla çalışma deneyimleri betimlenmiştir. Araştırma, nicel yöntemin öncelikli olduğu gömülü karma yöntem deseniyle yürütülmüştür. Araştırmanın nicel boyutunda tek gruplu ön test-son test deney öncesi desen, nitel boyutunda ise bütüncül tek durum çalışması kullanılmıştır. Çalışma, 2021-2022 eğitim-öğretim yılında İstanbul ili Beyoğlu ilçesindeki bir ilkokulun dördüncü sınıfında öğrenim gören 20 öğrenciyle gerçekleştirilmiştir. Dört haftalık uygulama sürecinde öğrenciler, Zoom üzerinden yürütülen eş zamanlı derslerde Autodesk Tinkercad kullanarak 3B tasarımlar oluşturmuş ve açık uçlu problem durumlarına alternatif çözümler geliştirmiştir. Nicel veriler; Balım ve Çeliker (2012) tarafından geliştirilen Bilimsel Yaratıcılık Becerisi Ölçeği, Knezek ve Christensen (2008) tarafından geliştirilen ve Kızılay (2017) tarafından Türkçeye uyarlanan STEM Semantik Farklılık Ölçeği, araştırmacı tarafından geliştirilen Etkinliklere Yönelik Keyif Alma Ölçeği ve araştırmacı tarafından geliştirilen Çevrim İçi Mühendislik Tasarım Temelli Uygulamalar Öz Değerlendirme Anketi ile toplanmıştır. Nitel veri kaynaklarını yarı yapılandırılmış görüşmeler, araştırmacı ve öğrenci günlükleri, fikir geliştirme dokümanları, öğrenci ürünleri ve ders kayıtları oluşturmuştur. Öğrenci gözlem çizelgesi ise uygulama sürecindeki dijital ve tasarımsal eylemlerin yapılandırılmış biçimde izlenmesinde kullanılmıştır. Ön test-son test karşılaştırmalarında bağımlı örneklemler t-testi; haftalara göre keyif alma puanlarının karşılaştırılmasında Friedman testi; öz değerlendirme puanlarının ölçek orta noktasıyla karşılaştırılmasında tek örneklem t-testi kullanılmıştır. Bağımlı ölçümler için Cohen'in dz katsayısı, tekrarlı sıralı ölçümler için Kendall'ın W katsayısı raporlanmıştır. Nitel veriler tematik analizle çözümlenmiş; nicel ve nitel bulgular yorumlama aşamasında bütünleştirilmiştir. Bilimsel yaratıcılık toplam puanı uygulama öncesinde x̄=9,10 (ss=2,71), uygulama sonrasında x̄= 18,30 (ss=2,30) olarak bulunmuş ve grup içi fark istatistiksel olarak anlamlıdır, t(19)=-12,34, p<,001, d_z=2,76. STEM algısı toplam puanı da x̄=89,45'ten (ss=9,15) x̄=117,20'ye (ss=9,05) yükselmiştir, t(19)=9,62, p<,001, d_z=2,15. Bununla birlikte bilimsel yaratıcılığın alt boyutlarında yalnızca özgünlük puanındaki artış anlamlıdır; akıcılık ve esneklik puanlarında anlamlı fark bulunmamıştır. Öğrencilerin toplam keyif alma puanı yüksek düzeydedir (x̄=33,31). Nitel bulgular; öğrencilerin tasarım sürecini ilgi çekici ve yararlı bulduklarını, fikirlerini yineleyerek geliştirdiklerini, grup etkileşiminden yararlandıklarını ve bağlantı ya da yazılım kaynaklı teknik güçlükler yaşadıklarını göstermiştir. Sonuçlar, uygulama sonrasında çalışma grubunda olumlu değişimler gözlendiğine işaret etmektedir; ancak kontrol grubunun bulunmaması, küçük ve kolay ulaşılabilir örneklem ile kısa uygulama süresi nedeniyle bu değişimler yalnızca uygulamaya bağlanamaz ve geniş gruplara genellenemez. Bulgular doğrultusunda çevrim içi mühendislik tasarımı etkinliklerinin gerçek yaşam problemleri temelinde, teknik ön eğitim ve yapılandırılmış etkileşim desteğiyle planlanması önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
This study examined the changes observed in fourth-grade students' scientific creativity and STEM perception scores following online engineering design-based activities. In addition, students' experiences of working with three-dimensional (3D) digital design tools were described. The study was conducted using an embedded mixed-methods design in which the quantitative method was prioritized. In the quantitative phase of the study, a one-group pretest-posttest pre-experimental design was employed, while the qualitative phase was structured as a holistic single-case study. The study was carried out with 20 fourth-grade students attending a primary school in the Beyoğlu district of Istanbul during the 2021–2022 academic year. During the four-week implementation process, students created 3D designs using Autodesk Tinkercad in synchronous lessons conducted via Zoom and developed alternative solutions to open-ended problem situations. Quantitative data were collected using the Scientific Creativity Skills Scale developed by Balım and Çeliker (2012), the STEM Semantic Differential Scale developed by Knezek and Christensen (2008) and adapted into Turkish by Kızılay (2017), the Student Enjoyment of Activities Scale developed by the researcher, and the Online Engineering Design-Based Applications Self-Assessment Questionnaire developed by the researcher. Qualitative data sources consisted of semi-structured interviews, researcher and student journals, idea-development documents, student products, and lesson recordings. The student observation checklist was used to systematically monitor students' digital and design-related actions during the implementation process. Paired-samples t-tests were used for pretest-posttest comparisons; the Friedman test was used to compare enjoyment scores across weeks; and a one-sample t-test was used to compare self-assessment scores with the theoretical midpoint of the scale. Cohen's (dz) was reported for paired measurements, and Kendall's (W) coefficient was reported for repeated ordinal measurements. Qualitative data were analyzed through thematic analysis, and quantitative and qualitative findings were integrated during the interpretation phase. The total scientific creativity score was found to be (M = 9,10) (SD = 2,71) before the implementation and (M = 18,30) (SD = 2,30) after the implementation. The within-group difference was statistically significant, (t(19) = -12,34), (p < ,001), (d_z = 2,76). The total STEM perception score also increased from (M = 89,45) ((SD = 9,15)) to (M = 117,20) ((SD = 9,05)), (t(19) = 9,62), (p < ,001), (d_z = 2,15). However, among the subdimensions of scientific creativity, only the increase in originality scores was statistically significant; no significant differences were found in fluency and flexibility scores. Students' total enjoyment score was found to be high (M = 33,31). The qualitative findings showed that students found the design process engaging and useful, iteratively improved their ideas, benefited from group interaction, and experienced technical difficulties related to internet connection and software use. The results indicate that positive changes were observed in the study group after the implementation. However, due to the absence of a control group, the small and convenience-based sample, and the short duration of the implementation, these changes cannot be attributed solely to the intervention and cannot be generalized to larger groups. Based on the findings, it is recommended that online engineering design activities be planned around real-life problems and supported with technical orientation and structured interaction.
Benzer Tezler
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
- Nükleer rezonasta moleküler yapıların incelenmesi (yapısal faz geçiş kuramları üzerine bir inceleme)
Başlık çevirisi yok
ABDURRAHMAN ANDİÇ
