Effects of STEM education through problem-based learning (PBL) on students' higher order thinking skills (HOTS)
Probleme dayalı öğrenme (PDÖ) yoluyla STEM eğitiminin öğrencilerin üst düzey düşünme becerileri (ÜDDB) üzerindeki etkileri
- Tez No: 972583
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SERKAN ÖZEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Education and Training
- Anahtar Kelimeler: Eleştirel düşünce, FeTeMM, Matematiksel düşünme, Üst düzey düşünme, Critical thinking, STEM, Mathematical thinking, Higher order thinking
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
21. yüzyıl, ögrencilerin karmaşık ve gerçek dünya sorunlarını çözmek için eleştirel, yaratıcı ve problem çözme becerilerine sahip olmalarını gerektirmektedir. Matematik eğitimi, bu üst düzey düşünme becerilerinin (ÜDDB) geliŞtirilmesinde kilit bir rol oynamaktadır; ancak Türkiye gibi ülkelerde test çözme baskısı bu becerilerin gelişimini sıklıkla engellemektedir. Türkiye Müfredat reformlarına rağmen, PISA ve TIMSS sınavlarında düşük puanlar almaya devam etmekte ve bu da öğretim yöntemlerinde yenilik ihtiyacını ortaya koymaktadır. STEM eğitiminin probleme dayalı ögrenme (PDÖ) ile entegrasyonu, gerçek dünya problemleriyle bağlantılı, ögrenci merkezli bir yaklaşım sunarak eleştirel ve yaratıcı düşünmeyi teşvik etmektedir (Rehmat, 2015; Asghar ve ark., 2012). Bu çalışma, Türkiye'deki özel bir okuldaki beşinci sınıf ögrencileri ile STEM-PDÖ'nÜn eleştirel düşünme, matematiksel düşünme ve problem çözme becerileri (ÜDDB) üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla yarı deneysel ön test/son test kontrol gruplu bir desen kullanmıştır. Deney grubuna STEM-PDÖ dersleri uygulanırken, kontrol grubu STEM-PDÖ içermeyen dersler almıştır. Bulgular, deney grubunda eleştirel düşünme ve problem çözme becerilerinde anlamlı bir fark olduğunu göstermiştir. Ancak, matematiksel düşünmede istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmamıştır. Bu durum, başlangıç performansındaki farklılıklar ve daha küçük yaştaki ögrencilerin sınırlı üst biliş farkındalığından kaynaklanmış olabilir (Zimmerman, 2002). Bu çalışma, STEM-PDÖ'nün ögrencilerin ÜDDB gelişimini etkin bir şekilde destekleyebileceğine dair kanıtlar sunarak literatüre katkıda bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
The 21st century requires students to have critical, creative, and problem-solving skills to address complex real-world challenges. Mathematics education is key to developing these higher-order thinking skills (HOTS), yet in countries like T¨urkiye, standardized testing pressures often hinder their growth. Despite curriculum reforms, T¨urkiye continues to show lower scores in PISA and TIMSS, highlighting the need for instructional innovation. Integrating STEM education with problem-based learning (PBL) offers a student-centered approach that links to real-world problems, fostering critical and creative thinking (Rehmat, 2015; Asghar et al., 2012). This study used a quasi-experimental pre- and post-test control group design with 123 fifth-grade students from a private school in Türkiye to examine the effects of STEM-PBL on HOTS in critical thinking, mathematical thinking, and problem-solving skills. The experimental group was taught through STEM-PBL lessons, while the control group received non-STEM-PBL lessons. Findings showed a significant difference in critical thinking and problem-solving skills in the experimental group. However, no statistically significant difference in mathematical thinking, possibly due to initial performance differences and younger students' limited metacognitive awareness (Zimmerman, 2002). This study adds to the literature by offering evidence that STEM-PBL can effectively support the development of students' HOTS. It calls for a re-evaluation of educational methods, the need for interdisciplinary, real-world learning environments.
Benzer Tezler
- Oyunlaştırılmış STEM eğitiminin öz düzenleme, problem çözme becerisi ve fen dersi katılımına etkisi
Effect of gamified stem education on the self-regulation, problem solving skills and participation in science class
ŞEYMA CANKALOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Eğitim ve ÖğretimAtatürk ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ESRA GEÇİKLİ
- Uzaktan eğitimle gerçekleştirilen tasarım temelli STEM etkinliklerinin 21. yüzyıl becerileri gelişimine etkisi
The effect of design-based STEM activities provided with distance education on the development of 21 st century skills
SELDA DEMİREZEN
Doktora
Türkçe
2024
Eğitim ve ÖğretimGazi ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGİN HAMZAOĞLU
- Türkiye'de fen bilimlerine entegre edilen STEM eğitimi lisansüstü tezlerinin çeşitli değişkenler açısından incelenmesi ve kullanılan yöntemlerin ortaokul öğrencilerinin bilişsel ve duyuşsal ve devinişsel gelişimlerine etkilerinin değerlendirilmesi
An examination of graduate theses on STEM education integrated into science education in Türki̇ye in terms of various variables and an evaluation of the effects of the methods used on middle school students' cognitive, affective, and psychomotor development
SELDA ERPEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Eğitim ve ÖğretimVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA TÜYSÜZ
- Matematik odaklı stem etkinliklerinin ortaokul öğrencilerinin bilgi işlemsel düşünme becerisi üzerine etkisi ve uygulamaya ilişkin öğrenci görüşlerinin incelenmesi
The effects of mathematics-focused stem activities on middle school students' computational thinking skills and an examination of student opinions on implementation
RABİA SAKALLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Eğitim ve ÖğretimBartın ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESLİHAN USTA
- 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 Alanlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ KABAPINAR