STEM etkinliklerinin öğrencilerin akademik başarılarına, problem çözme becerilerine, bilimsel yaratıcılıklarına, motivasyonlarına ve tutumlarına etkisi

Abstract

Bu araştırmanın amacı, STEM (Science-Technology-Engineering-Mathematics) temelli Lego etkinliklerinin ortaokul 6.sınıf öğrencilerinin bilimsel yaratıcılıklarına, problem çözme becerilerine, STEM tutumlarına, fen öğrenmeye yönelik motivasyonlarına ve akademik başarılarına olan etkisini tespit etmektir. Araştırmada deneysel araştırma yöntemlerinden yarı deneysel araştırma yöntemi kullanılmıştır. Araştırma 2017-2018 eğitim öğretim yılının bahar döneminde Alanya'da bir devlet ortaokulunda gerçekleştirilmiştir. Araştırmanın yapıldığı okulda öğrencilere Bilimsel Yaratıcılık Ölçeği (BYÖ), Problem Çözme Envanteri (PÇE), STEM Tutum Ölçeği (STÖ), Fen Öğrenmeye Yönelik Motivasyon Ölçeği (FÖYMÖ) ve Akademik Başarı testleri uygulanmıştır. Çalışmaya toplamda 85 öğrenci katılmıştır. Çalışma grubunda; 29 öğrenci kontrol grubu, 28 öğrenci deney grubu-I, 28 öğrenci deney grubu-II olarak araştırmacı tarafından belirlenmiştir. Uygulama 7 haftalık bir süreci kapsamıştır. Senaryo dahilinde STEM temelli Lego etkinlikleri yapılmıştır. Çalışmada, literatürde yer alan Kuvvet ve Hareket Akademik Başarı Testi (KHABT), Maddenin Özellikleri Akademik Başarı Testi (MÖABT), Hayvanlar Akademik Başarı Testi (HABT) ve Ses Akademik Başarı Testi (SABT) kullanılmıştır. Gruplara ilişkin ön test son test farkının normal dağılım gösterip göstermediğine Kolmogorov-Smirnov testi ile bakılmıştır. Normallik varsayımını sağlamayan ölçeklerde ve testlerde Wilcoxon İşaretli Sıralar Testi; normallik varsayımının sağlandığı ölçek ve testlerde İlişkili Örneklemler İçin t-Testi yapılmıştır. Kontrol grubu ve ön test gruplu deney grubunun ön testlerinin karşılaştırılmasında İlişkisiz Örneklemler İçin t-Testi yapılmıştır. Grupların son testlerinin karşılaştırılmasında Tek Faktörlü Varyans Analizi (ANOVA) yapılmıştır. Son olarak kullanılan ölçeklerin akademik başarıyı yordayıp yordamadığına ilişkin analizlerde regresyon analizinden yararlanılmıştır. Araştırma sonucunda BYÖ'ye ait orijinallik boyutunda deney grubu-I lehine anlamlı bir farklılık tespit edilmiştir. STÖ ölçeğine ait sonuçlarda anlamlı bir farklılık tespit edilmemiştir. Grupların FÖYMÖ'ye ait son test sonuçlarında araştırma yapmaya ve performansa yönelik motivasyon boyutlarında deney grupları lehine; grupların PÇE'ye ait öz denetim boyutunun son test sonuçlarında ise deney grubu-I lehine anlamlı farklılık tespit edilmiştir. Akademik başarı testleri analizinde sadece MÖABT'e ilişkin son test puanlarında anlamlı bir farklılık tespit edilmemiştir. KHABT, HABT ve SABT'a ait son test sonuçlarında deney grubu-I lehine anlamlı bir farklılık tespit edilmiştir. Ayrıca, grupların HABT'a ait son test puanlarının karşılaştırıldığı analizde deney grupları lehine anlamlı farklılık tespit edilmiştir. Araştırma sonucunda; STEM temelli Lego etkinliklerinin yapıldığı deney gruplarında öğrencilerin STEM tutumlarında bir değişim gözlenmezken; bilimsel yaratıcılıklarının geliştiği, fen öğrenmeye yönelik motivasyonlarının arttığı, problem çözme becerilerini geliştirdikleri ve akademik başarılarını arttırdıkları tespit edilmiştir.

The purpose of this study was to determine the effects of STEM-based Lego activities on the science creativity, problem-solving skills, STEM attitudes, motivation for science learning and academic achievement of middle school 6th grade students. The quasi-experimental research method was used in the research. The research was conducted in a public secondary school in Alanya in the spring term of 2017-2018 education year. In the school where the research was conducted, Scientific Creativity Scale (SCS), Problem Solving Inventory (PSI), STEM Attitude Scale (SAS), Science Learning Motivation Scale (SLMS) and academic achievement tests were applied. The data were gathered from a total of 85 state secondary school students. In the study group; 29 students were assigned as the control group, 28 students as experimental group-I and 28 students as experimental group-II by the randomly. The application for the study was conducted witihin a period of seven-week process. STEM-based Lego activities were conducted within the scenario. Force and Motion Academic Achievement Test (FMAAT), Characteristics of Matter Academic Achievement Test (CMAAT), Animal Academic Achievement Test (AAAT) and Sound Academic Achievement Test (SAAT) were used in the study. The normal distribution of the pre-test post-test difference for the groups was examined by performing Kolmogorov-Smirnov test. Wilcoxon Signed Ranks Test on scales and tests which did not provide the assumption of normality and t-Test for Related Samples was performed in the scale and tests where normality assumption was provided. The pre-test of the control group and the experimental group with pre-test group was compared using the t-test for the Unrelated Samples. One-way analysis of variance (ANOVA) was performed to compare the post-test scores of both groups. Finally, the regression analysis was performed for the scales to check whether the scales predicted the academic achievement or not. As a result of the study, a significant difference was found in favor of experimental group-I in the originality dimension of the SCS. There was no statistically significant difference in the results of the SAS scale. Regarding SLMS, the post-test results of the groups indicated statistically significant difference on the part of the experimental groups in terms of motivation to perform research and performance, and regarding PSI, post-test results of groups, there was a significant difference for the experimental group-I in terms of self-control. In the analysis of academic achievement tests, no significant difference was found in the final test scores of CMAAT. In the final test results of FMAAT, AAAT and SAAT, a significant difference was found on the part of experimental group-I. In addition, a significant difference was found for the experimental groups in the analysis of groups comparing the last test scores of AAAT. As a result of the research, it can be stated that while there was no change in STEM attitudes in the experimental groups where STEM based Lego activities were performed, their scientific creativity developed and their motivation towards learning science, problem solving skills and their academic success increased considerably.