Biyomimikri ve tersine mühendislik temelli STEM uygulamalarının üstün yetenekli öğrenciler üzerine etkilerinin karşılaştırılması
Comparing the effects of biomimicry and reverse engineering based STEM applications on gifted students
- Tez No: 962507
- Danışmanlar: PROF. DR. EYLEM BAYIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Education and Training
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Trakya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 311
Özet
Bu çalışma biyomimikri ve tersine mühendislik temelli tasarlanan STEM uygulamaları aracılığıyla üstün yetenekli öğrencilerin günlük hayatta karşılaştıkları problemlerin çözümüne yönelik ne tür ürünler tasarladığını, bu süreçlere ilişkin nasıl algılara sahip olduklarını ve uygulama sonrası biyomimikri farkındalıkları, daimi bilim öğrenme motivasyonları ve çevresel tutum düzeyleri arasındaki farklılıkları incelemek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın asıl uygulaması 2023-2024 eğitim öğretim yılı içerisinde Edirne ilinde merkeze bağlı bulunan Bilim ve Sanat Merkezinde toplam 25 öğrenci ile, pilot uygulaması ise 2023-2024 eğitim öğretim yılı içerisinde İstanbul ilinde bir ortaokulda 8 öğrenci ile gerçekleştirilmiştir. Çalışmada karma yöntem kullanılmış olup nicel araştırma yöntemlerinden yarı deneysel araştırma deseninin öntest- sontest eşleştirilmiş kontrol gruplu desen modeli şeklinde uygulanmasına, nitel araştırma yöntemlerinden ise durum çalışması deseninin kullanılmasına karar verilmiştir. Bu doğrultuda ders planları ve çalışma kağıtları hazırlanarak haftada 4 ders saati olmak üzere toplam 8 hafta boyunca uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Çalışmada nicel veri toplama aracı olarak biyomimikri farkındalık ölçeği, daimi bilim öğrenme motivasyonu ölçeği, çevresel tutum envanteri öntest sontest olarak uygulanmıştır. Elde edilen veriler SPSS programı ile analiz edilmiş ve bulgular 0.05 anlamlılık düzeyinde değerlendirilmiştir. Nitel veri toplama aracı olarak ise yarı yapılandırılmış görüşme formu, biyomimikri ve tersine mühendislik temelli tasarlanan çalışma kağıtları ve saha notları kullanılmış olup elde edilen veriler içerik analizi yöntemiyle analiz edilmiştir. Elde edilen verilere göre, biyomimikri temelli STEM uygulama sürecini gerçekleştiren öğrencilerin biyomimikri farkındalıklarında, daimi bilim öğrenme motivasyonlarında anlamlı farklılık elde edilmiş olup bununla birlikte tersine mühendislik temelli uygulama sürecini gerçekleştiren öğrencilerin de daimi bilim öğrenme motivasyonlarında anlamlı farklılık elde edilmiştir. Her iki grubun çevresel tutumlarına yönelik anlamlı bir farklılık elde edilmemiş ancak gerçekleştirilen yarı yapılandırılmış görüşmelerde öğrencilerin çevreye yönelik konularda bilinçli ve farkındalığı yüksek yorumlar yaptıkları, doğa dostu tasarımlar geliştirdikleri gözlemlenmiştir. Nitel veriler incelendiğinde ise öğrencilerin biyomimikri ve tersine mühendislik kavramlarının doğasına yönelik anlamlı yanıtlar verdikleri ve sürece aktif katılım sağlayarak gerçekleştirilen uygulamalardan memnuniyet duydukları belirlenmiştir. Çalışma kağıtları, ilgili değerlendirme rubrikleri çerçevesinde analiz edilmiş ve öğrencilerin genel anlamda yüksek puanlar aldığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
This study was carried out to examine what kind of products gifted students design to solve the problems they encounter in daily life through STEM applications designed based on biomimicry and reverse engineering, what kind of perceptions they have about these processes, and the differences between their biomimicry awareness, motivation to learn science, and environmental attitude levels after the application. The actual implementation of the study was carried out with a total of 25 students in the Science and Art Centre in Edirne in the 2023-2024 academic year, and the pilot implementation was carried out with 8 students in a secondary school in Istanbul in the 2023-2024 academic year. In the study, mixed method was used and it was decided to apply the quasi-experimental research design in the form of pretest-posttest paired control group design model from quantitative research methods and to use the case study design from qualitative research methods. In this direction, lesson plans and worksheets were prepared and implementations were carried out for a total of 8 weeks, 4 lesson hours per week. In the study, biomimicry awareness scale, permanent science learning motivation scale, environmental attitude inventory were applied as pretest-posttest as quantitative data collection tools. The data obtained were analysed with SPSS software and the findings were evaluated at 0.05 significance level. Semi-structured interview form, biomimicry and reverse engineering based worksheets and field notes were used as qualitative data collection tools and the data obtained were analysed by content analysis method. According to the data obtained, a significant difference was obtained in the biomimicry awareness and motivation to learn permanent science of the students who realised the biomimicry-based STEM application process, and a significant difference was obtained in the motivation to learn permanent science of the students who realised the reverse engineering-based application process. No significant difference was found in the environmental attitudes of both groups, but in the semi-structured interviews, it was observed that the students made conscious and highly aware comments on environmental issues and developed environmentally friendly designs. When the qualitative data were analysed, it was determined that the students gave meaningful answers about the nature of biomimicry and reverse engineering concepts and that they were satisfied with the practices carried out by actively participating in the process. The worksheets were analyzed within the framework of relevant assessment rubrics and it was seen that the students received high scores in general.
Benzer Tezler
- Biyomimikri ve tersine mühendislik temelli STEM etkinliklerinin tasarlanması kimya derslerinde uygulanması ve etkililiğinin değerlendirilmesi
Designing biomimicry and reverse engineering based STEM activities, implementation in chemistry lessons and evaluation of their effectiveness
DİLER DİLAVER TÜRE
Doktora
Türkçe
2023
Eğitim ve ÖğretimMarmara ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ KABAPINAR
- Biyomimikri ile bütünleştirilmiş e-STEM modüllerinin geliştirilmesi, uygulanması ve değerlendirilmesi
Development, application and evaluation of e-STEM modules integrated with biomimicry
AYKUT YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Eğitim ve ÖğretimKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiFen Bilgisi Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSA DEVECİ
- Vücudumuzdaki sistemler ünitesi kapsamında biyomimikri destekli STEM etkinlikleriyle ortaokul öğrencilerinin bilimsel yaratıcılık, tasarım süreci ve uygulama görüşlerinin incelenmesi
Examining middle school students' scientific creativity, design process, and application perspectives through biomimicry-supported STEM activities within the body systems unit
SEMA PAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Eğitim ve ÖğretimKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiFen Bilgisi Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA YAZICI
- Biyomimikri ve modern mimari
Biomimicry and modern architecture
BURAK ENDER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
MimarlıkHaliç ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ JÜLİDE ERDİNÇ
- Biomimicry and performalism: an architectural point of view
Biomimikri ve performalizm: mimari bir bakış açısı
BASMA OLABI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
MimarlıkGazi ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMRA ARSLAN SELÇUK