Tasarım odaklı düşünme temelli STEM uygulamalarının öğrencilerin bilgi işlemsel ve yaratıcı düşünme becerileri ile STEM motivasyonuna etkilerinin incelenmesi
Investigating the effects of design thinking based STEM activities on students' computational and creative thinking skills and STEM motivation
- Tez No: 951931
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT PEKTAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Education and Training
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kastamonu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 178
Özet
Bu araştırmada, tasarım odaklı düşünme yaklaşımıyla yapılandırılan STEM uygulamalarının öğrencilerin bilgi işlemsel düşünme, yaratıcı düşünme ve STEM motivasyonu üzerindeki etkileri, cinsiyet değişkeni bağlamında incelenmiştir. Araştırma, 2024-2025 eğitim-öğretim yılında Kastamonu ilinde yer alan bir ortaokulda, 7. sınıf düzeyindeki öğrencilerle yarı deneysel desen çerçevesinde yürütülmüştür. Çalışma grubunun belirlenmesinde deneklere erişebilme kolaylığı, okulda 7. sınıf seviyesinde iki farklı şubesinin olması ve Matematik ve Bilim Uygulamaları dersi ya da benzeri disiplinlerarası uygulamaların bulunması göz önünde bulundurularak deney ve kontrol grupları 35'er kişiden oluşturulmuştur. Uygulama sürecinde deney ve kontrol gruplarına yönelik ön test ve son test ölçümleri yapılmış; ölçme aracı olarak Bilgi İşlemsel Düşünme Ölçeği, Bilimsel Yaratıcılık Ölçeği ve STEM Motivasyon Ölçeği kullanılmıştır. Veriler, zaman (ön test–son test), grup (deney–kontrol) ve cinsiyet değişkenlerine dayalı Çok Faktörlü Varyans Analizi (Repeated Measures GLM) ile analiz edilmiştir. Analizler sonucunda, bilgi işlemsel düşünme becerilerine ilişkin olarak deney grubundaki öğrencilerin puanlarında anlamlı düzeyde artış gözlemlenmiş, kontrol grubundaki öğrencilerde ise bu artışın daha sınırlı olduğu belirlenmiştir. Özellikle deney grubunda hem kız hem de erkek öğrencilerin gelişim gösterdiği, bu gelişimin grup genelinde tutarlı olduğu; kontrol grubunda ise bireyler arası farklılıkların daha belirgin olduğu tespit edilmiştir. Yaratıcılık değişkeni açısından deney grubunda anlamlı bir artış gözlemlenirken, bu artışın hem kız hem de erkek öğrencilerde meydana geldiği, ancak bazı alt gruplarda bu artışın daha yüksek düzeyde gerçekleştiği belirlenmiştir. Kontrol grubunda ise yaratıcılık puanlarında ya sınırlı bir artış ya da bazı gruplarda düşüş gözlenmiştir. Ayrıca, yaratıcılık değişkeninde grup ve cinsiyet değişkenlerinin etkileşiminin istatistiksel olarak anlamlı olduğu saptanmıştır. STEM motivasyonuna ilişkin olarak, deney grubundaki öğrencilerin motivasyon düzeylerinde anlamlı bir yükseliş olduğu; bu yükselişin her iki cinsiyet grubunda da görülmekle birlikte, bazı cinsiyet gruplarında daha belirgin olduğu belirlenmiştir. Kontrol grubundaki öğrencilerde ise STEM motivasyonunda sınırlı düzeyde bir değişim yaşandığı; bazı alt gruplarda ise motivasyon düzeylerinin sabit kaldığı veya çok az arttığı tespit edilmiştir. STEM motivasyonunda da zaman, grup ve cinsiyet değişkenlerinin etkileşiminde bazı anlamlı sonuçlara ulaşılmıştır. Genel olarak değerlendirildiğinde, araştırma süreci sonunda deney grubundaki öğrencilerin bilgi işlemsel düşünme, yaratıcılık ve STEM motivasyonu düzeylerinde anlamlı ve olumlu değişimler gözlemlenmiş, bu değişimlerin çoğunun cinsiyet gruplarını da kapsayan istatistiksel etkileşimlerle desteklendiği görülmüştür. Kontrol grubunda ise gelişim daha sınırlı kalmış ve bazı değişkenlerde anlamlı farklar oluşmamıştır. Elde edilen bulgular, disiplinler arası ve öğrenci merkezli tasarım odaklı STEM uygulamalarının, öğrencilerin yaratıcı ve bilgi işlemsel düşünme becerilerini geliştirmede ve STEM'e yönelik motivasyonlarını artırmada etkili olduğunu göstermektedir. Bu sonuçlar, eğitim ortamlarında tasarım odaklı düşünme yaklaşımının yapılandırılmış STEM etkinlikleriyle bütünleştirilerek daha yaygın ve sistematik biçimde kullanılmasının öğrenciler açısından fayda sağlayabileceğine işaret etmektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of STEM activities structured through the design thinking approach on students' computational thinking, creative thinking, and STEM motivation were examined in the context of the gender variable. The research was conducted during the 2024–2025 academic year at a middle school in Kastamonu, Türkiye, with 7th-grade students using a quasi-experimental design. The experimental and control groups were each composed of 35 students, taking into account the ease of access to participants, the presence of two different 7th-grade classes at the school, and the availability of interdisciplinary courses such as Mathematics and Science Applications or similar programs. Pre-test and post-test measurements were applied to both experimental and control groups. The data collection tools included the Computational Thinking Scale, the Scientific Creativity Scale, and the STEM Motivation Scale. The data were analyzed using Repeated Measures General Linear Model (GLM), considering the variables of time (pre-test–post-test), group (experimental–control), and gender. As a result of the analyses, a significant increase was observed in the computational thinking scores of students in the experimental group, while a more limited increase was noted in the control group. In the experimental group, both female and male students showed improvement, and this development was consistent across the group. In contrast, more pronounced individual differences were observed in the control group. Regarding the creativity variable, a significant increase was found in the experimental group, which occurred among both female and male students, although some subgroups showed higher levels of improvement. In the control group, creativity scores either increased slightly or declined in some subgroups. Additionally, a statistically significant interaction between group and gender was found for the creativity variable. In terms of STEM motivation, a significant increase was observed in the experimental group. This increase was evident in both genders, although more pronounced in certain gender subgroups. In the control group, changes in STEM motivation were limited, with scores either remaining stable or increasing only slightly. The analyses also revealed statistically significant results in some combinations of time, group, and gender variables regarding STEM motivation. Overall, at the end of the implementation process, students in the experimental group demonstrated significant and positive changes in computational thinking, creativity, and STEM motivation, and most of these changes were supported by statistically significant group and gender interactions. In contrast, development in the control group remained limited, and significant differences were not observed in some variables. The findings indicate that interdisciplinary and student-centered design-oriented STEM activities are effective in enhancing students' creative and computational thinking skills and increasing their motivation toward STEM. These results suggest that integrating the design thinking approach with structured STEM activities more widely and systematically in educational settings may offer substantial benefits for students.
Benzer Tezler
- Kimya konuları odaklı stem uygulamalarının 10. sınıf öğrencilerinin bilimsel süreç becerileri ve girişimcilik becerilerine etkisi
The effect of stem implementations focused on chemistry topics on scientific process skills and entrepreneurship skills of 10th grade students
ÇİĞDEM KARAKAYA
Doktora
Türkçe
2025
Eğitim ve ÖğretimGazi ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NUSRET KAVAK
- Robotik çalışmalarının STEM uygulaması olarak ortaokul fen laboratuvar uygulamalarına entegrasyonu
Integration of robotics studies as STEM into secondary school science laboratory practices
BARIŞ ELBİR
Doktora
Türkçe
2020
Eğitim ve Öğretimİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER ÇAKIROĞLU
- 60-75 aylık çocukların STEM etkinliklerinde problem çözme ve bilişsel düşünme becerilerinin incelenmesi
Examination of 60-75 months children's problem solving and cognitive skills in integrated STEM activities
ASLI DENİZ ÖZGÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Eğitim ve ÖğretimBahçeşehir ÜniversitesiOkul Öncesi Eğitimi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜRSU AŞIK
- STEAM temelli fen öğretiminin üstün zekâlı ve yetenekli öğrencilerin STEAM performanslarına, tasarım temelli düşünme becerilerine ve STEAM tutumlarına etkisi
The effect of STEAM instruction on gifted and talented students' STEAM performance, design-thinking skills and STEAM attitudes
EZGİ SAĞAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Eğitim ve ÖğretimMersin ÜniversitesiEğitim Programları ve Öğretimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FAZİLET KARAKUŞ
- Fen lisesi öğrencilerinin STEM entegrasyon süreçlerinin incelenmesi
Investigating science high school students' STEM integration processes
FERHAT KARAKAYA
Doktora
Türkçe
2021
Eğitim ve ÖğretimGazi ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET YILMAZ