T.C. BURSA ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MATEMATİK VE FEN BİLİMLERİ EĞİTİMİ ANABİLİM DALI MATEMATİK EĞİTİMİ BİLİM DALI MESLEK LİSESİ ÖĞRENCİLERİNİN ALANLARIYLA İLGİLİ MESLEKİ MATEMATİK BAŞARISINI GELİŞTİRMEYE YÖNELİK STEM UYGULAMALARI DOKTORA TEZİ Hüseyin ÖZDEMİR BURSA 2018 T.C. BURSA ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MATEMATİK VE FEN BİLİMLERİ EĞİTİMİ ANABİLİM DALI MATEMATİK EĞİTİMİ BİLİM DALI MESLEK LİSESİ ÖĞRENCİLERİNİN ALANLARIYLA İLGİLİ MESLEKİ MATEMATİK BAŞARISINI GELİŞTİRMEYE YÖNELİK STEM UYGULAMALARI DOKTORA TEZİ Hüseyin ÖZDEMİR Danışman Prof. Dr. Rıdvan EZENTAŞ BURSA 2018 BİLİMSEL ETİĞE UYGUNLUK Bu çalışmadaki tüm bilgilerin akademik ve etik kurallara uygun bir şekilde elde edildiğini beyan ederim. Hüseyin ÖZDEMİR 29/11/2018 i EĞİTİM BİLİMLER ENSTİTÜSÜ DOKTORA İNTİHAL YAZILIM RAPORU BURSA ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ EĞİTİM BİLİMLER ENSTİTÜSÜ MATEMATİK VE FEN BİLİMLERİ EĞİTİMİ ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI’NA Tarih: 28/12/2018 Tez Başlığı: Meslek Lisesi Öğrencilerinin Alanlarıyla İlgili Mesleki Matematik Başarısını Geliştirmeye Yönelik STEM Uygulamaları Yukarıda başlığı gösterilen tez çalışmamın a) Kapak sayfası, b) Giriş, c) Ana bölümler ve d) Sonuç kısımlarından oluşan toplam 234 sayfalık kısmına ilişkin, 28/12/2018 tarihinde şahsım tarafından Turnitin adlı intihal tespit programından aşağıda belirtilen filtrelemeler uygulanarak alınmış olan özgünlük raporuna göre, tezimin benzerlik oranı % 2 ‘dir. Uygulanan filtrelemeler: 1- Kaynakça hariç 2- Alıntılar dahil 3- 5 kelimeden daha az örtüşme içeren metin kısımları hariç Uludağ Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü Tez Çalışması Özgünlük Raporu Alınması ve Kullanılması Uygulama Esasları’nı inceledim ve bu Uygulama Esasları’nda belirtilen azami benzerlik oranlarına göre tez çalışmamın herhangi bir intihal içermediğini; aksinin tespit edileceği muhtemel durumda doğabilecek her türlü hukuki sorumluluğu kabul ettiğimi ve yukarıda vermiş olduğum bilgilerin doğru olduğunu beyan ederim. Gereğini saygılarımla arz ederim. Tarih ve İmza Adı Soyadı: HÜSEYİN ÖZDEMİR Öğrenci No: 811432005 Anabilim Dalı: MATEMATİK VE FEN BİLİMLERİ EĞİTİMİ Programı: MATEMATİK EĞİTİMİ Statüsü: Y.Lisans Doktora Danışman Prof. Dr. Rıdvan EZENTAŞ 28/12/2018 ii YÖNERGEYE UYGUNLUK ONAYI “Meslek Lisesi Öğrencilerinin Alanlarıyla İlgili Mesleki Matematik Başarısını Geliştirmeye Yönelik STEM Uygulamaları” adlı Doktora tezi, Bursa Uludağ Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanmıştır. Tezi Hazırlayan Danışman Hüseyin ÖZDEMİR Prof. Dr. Rıdvan EZENTAŞ Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Anabilim Dalı Başkanı Prof. Dr. Mustafa ÖZKAN iii T.C. BURSA ULUDAĞ ÜNİVESİTESİ EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MÜDÜRLÜĞÜNE Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Anabilim Dalı 811432005 numaralı Hüseyin Özdemir’in hazırladığı “Meslek Lisesi Öğrencilerinin Alanlarıyla İlgili MeslekiMatematik Başarısını Geliştirmeye Yönelik STEM Uygulamaları” konulu Doktora çalışması ile ilgili tez savunma sınavı 30/11/2018 günü 13:00 – 15:00 saatleri arasında yapılmış, sorulan sorulara alınan cevaplar sonunda adayın tezinin/çalışmasının başarılı olduğuna oybirliği ile karar verilmiştir. Tez Danışmanı ve Sınav Komisyon Başkanı Prof. Dr. Rıdvan EZENTAŞ Bursa Uludağ Üniversitesi Üye Üye Doç. Dr. Nuray PARLAK YILMAZ Doç.Dr. Melih Turğut Bursa Uludağ Üniversitesi Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Üye Üye Dr. Öğr. Üy. Menekşe Seden TAPAN BROUTIN Dr. Öğr. Üy. Hatice Kübra GÜLER Bursa Uludağ Üniversitesi Düzce Üniversitesi iv ÖNSÖZ Doktora eğitimimin en başından sonuna kadar, ders aşamasında ve tez aşamalarının tümünde her türlü akademik ve manevi desteği veren, yardımını esirgemeyen değerli hocam ve tez danışmanım Prof. Dr. Rıdvan EZENTAŞ’a, tez izleme komitemde yer alan değerli hocalarım Doç. Dr. Nuray PARLAK YILMAZ ve Dr. Öğr. Üyesi Menekşe Seden TAPAN BROUTIN’e, ana bilim dalı toplantıları vasıtasıyla tez yazım sürecine katkı sağlayan İlköğretim Matematik Öğretmenliği Anabilim Dalı’ndaki öğretim üyesi hocalarım ve araştırma görevlisi arkadaşlarıma; Doktora tezimin uygulama çalışmalarını yaptığım ve bir öğretmeni olarak çalıştığım, bana her türlü desteği veren ve çalışmada gönüllü katılımcı olarak yer alan kurumun değerli idareci ve öğretmenlerine ve uygulamada özveri ile yer alan okulun Endüstriyel Otomasyon Teknolojisi bölümü 2016-17 öğretim yılı 11. Sınıf öğrencilerime; Doktora tez çalışmasında materyal geliştirme ve uygulamaların yürütülmesi aşamalarına aktif olarak katılan ve bana her ihtiyaç duyduğumda her türlü desteği veren, okulda ve okul dışında meslektaştan öte kardeş gibi hissettiren öğretmen arkadaşlarım Mehmet ŞENDEMİR, Adem ERMİŞ ve Dinçer GÜLER’e; Hayatım boyunca bana hep destek olan, her kararımda arkamda duran, varlığımın sebebi canım anneme ve babama ve varlıklarından sonsuz mutluluk duyduğum kardeşlerim Canan ve Nazan’a çok teşekkür ediyorum. Ayrıca tez çalışmamda bana destek olup ismine yer veremediğim herkese teşekkür ediyorum. Bu süreci benimle birlikte yaşayan, benimle birlikte sevinip birlikte üzülen, hayatıma ışık, mutluluk ve anlam katan canım eşime, Neslim’e (Neslihan ÖNDER ÖZDEMİR) çok teşekkür ediyorum. Hüseyin ÖZDEMİR v ÖZET Yazar : Hüseyin ÖZDEMİR Üniversite : Bursa Uludağ Üniversitesi Anabilim Dalı : Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Anabilim Dalı Tezin Niteliği : Doktora Tezi Sayfa Sayısı : xix+212 Mezuniyet Tarihi : Tez Adı : Meslek Lisesi Öğrencilerinin Alanlarıyla İlgili MeslekiMatematik Başarısını Geliştirmeye Yönelik STEM Uygulamaları Tez Danışmanı : Prof. Dr. Rıdvan EZENTAŞ MESLEK LİSESİ ÖĞRENCİLERİNİN ALANLARIYLA İLGİLİ MESLEKİ MATEMATİK BAŞARISINI GELİŞTİRMEYE YÖNELİK STEM UYGULAMALARI Yaşadığımız bilgi ve teknoloji çağında ülkelerin ihtiyaçları ve bu ihtiyaçları gidermek için gerekli işgücü niteliği geçen yüzyıla göre büyük bir değişim göstermektedir. Bu değişime paralel olarak sanayi ve teknoloji alanlarında söz sahibi olan ya da olmayı hedefleyen ülkeler, yetiştirdikleri yeni nesillerine hedefleri doğrultusunda eğitim programları ve yöntemleri uygulamaya başlamışlardır. Türkiye’de, özellikle örgün eğitim kurumlarında öğrencilere verilen eğitimin çağın gerektirdiği niteliklere sahip işgücünün arzı için yeterli ve etkili olmadığı, uygulanan eğitim programlarının gözden geçirilerek günümüzün ve geleceğin ihtiyaç duyduğu insan gücünü yetiştirmeye odaklı bir hale getirilmesi birçok araştırmacı ve iş örgütü tarafından değişik araştırma ve raporlarla ifade edilmektedir. Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik (FeTeMM) eğitimi yaklaşımı bu işgücünün yetiştirilmesi için yapılması gereken eğitim reformları arasında önemli ve etkili bir yere sahiptir. Türkiye’de vi eğitimden işgücüne geçişin en net gözlenebildiği ortaöğretim kurumları mesleki ve teknik liselerdir. Ülkemizde STEM eğitimi konusunda meslek liselerinde matematik alanına özel yapılmış bir akademik çalışma bulunmamaktadır. Bu araştırmada, FeTeMM uygulamalarının ve STEM temelli bir matematik eğitiminin meslek lisesi öğrencilerinin mesleki matematik başarısının ve ilgisinin gelişimine etkisi incelenmiştir. Araştırmada ön-test son-test desenli yarı deneysel nicel yöntem yanı sıra tematik analiz ve doküman analizi yapılan nitel yöntemi kapsayan bir karma yöntem kullanılmıştır. Araştırmanın nicel verileri STEM Kariyer İlgi Anketi ve Mesleki Matematik Başarı Testi uygulanarak elde edilmiştir. Nitel veriler ise tematik analiz, gözlem ve doküman analizi yöntemleri ile elde edilmiştir. Araştırmanın çalışma grubunu, 2016-2017 eğitim-öğretim yılında Güney Marmara bölgesindeki bir ilde bir Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi’nin 11. sınıfında öğrenim gören 32 deney grubu ve 32 kontrol grubu olmak üzere toplam 64 öğrenci ve 3’ü kurum idarecisi 22 öğretmen oluşturmaktadır. Araştırmanın başlangıcında öğrencilere STEM Kariyer İlgi Anketi ve Mesleki Matematik Başarı Testi ön-test olarak uygulanmıştır. Öğretmen ve öğrencilere STEM eğitimi ve uygulamaları ile bazı ülkelerden uygulama örnekleri konusunda bilgi verilmiştir. Katılımcılarla, uygulanması planlanan STEM eğitimi için ihtiyaç analizi çalışması yapılmıştır. Bu çalışmanın sonuçları da dikkate alınmak suretiyle, meslek dersleri kitapları ve öğretim programları incelenerek STEM matematik modülü ve bu modülün uygulanabileceği ders planları oluşturulmuştur. Deney grubu öğrencileri ile STEM temelli matematik dersleri yapılırken kontrol grubu öğrencileri ile geleneksel eğitim yöntemlerinin uygulandığı ders uygulamaları yapılmıştır. Uygulamalardan sonra öğrencilere STEM Kariyer İlgi Anketi ve Mesleki Matematik Başarı Testi son-test olarak uygulanmıştır. Deney grubundaki öğrencilerden sürece yönelik düşüncelerini belirten bir form doldurmaları istenmiştir. vii Araştırmanın sonucunda deney grubundaki öğrencilerin matematik, fen, teknoloji ve mühendislik tutumlarında ve kariyer ve meslek seçimlerinde STEM alanlarındaki işlere yönelik ilgilerinde artış olduğu gözlenmiştir. Mesleki matematik başarı testinde ise ön-test puanları çok yakın olan deney ve kontrol gruplarının son-test puanlarında deney grubu lehinde anlamlı fark olduğu gözlenmiştir. Uygulamaya katılan öğrencilerin gerçekleştirilen eğitim sürecine yönelik düşüncelerinin çok büyük oranda olumlu olduğu gözlenmiştir. Araştırmadan elde edilen sonuçlar ve bulgular ışığında araştırmacılara, öğretmenlere ve program hazırlayıcılarına yönelik öneriler sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: STEM eğitimi, mesleki matematik meslek lisesi, STEM kariyeri viii ABSTRACT Author : Hüseyin ÖZDEMİR University : Bursa Uludag University Department : Department of Mathematics and Science Education Kind of Thesis : PhD Number of Page : xix+212 Graduate Date : Name of the Thesis : STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) Implementations to Improve the Students' Vocational Mathematics Success regarding their Branch in Vocational High Schools Thesis Supervisor : Prof. Dr. Rıdvan EZENTAŞ STEM IMPLEMENTATIONS TO IMPROVE THE STUDENTS' VOCATIONAL MATHEMATCS SUCCESS REGARDING THEIR BRANCH IN VOCATIONAL HIGH SCHOOLS Today, in the area of information and technology, the needs of countries and the quality of the required labor force that are needed to meet these needs have changed considerably when we compare with the last century. In line with these changes, the countries that have or aim to have a voice in the industry and technology started to implement educational programs and methods to the new generations they have cultivated. In Turkey, the education particularly in the schools that deliver formal education is inadequate and ineffective for the workforce that is needed for the requirements that our age needed and there are different research and reports prepared by the researchers and organizations that need to be reviewed and should be tailored considering the workforce needed for today and in the ix future. Science, Engineering and Mathematics (STEM) education has a vital and effective role among the educational reforms for the workforce growth. Vocational and technical secondary schools are the schools where the transition from education to workplace could be observed clearly in Turkey. When the relevant literature is examined, there is not any study on STEM education in mathematics in the vocational schools in Turkey. In this study, the potential effects of STEM applications and mathematics education drawing on STEM on vocational students’ vocational mathematics success and their interest in STEM education. In this research, using a mixed methodology, pre- and post-test as semi-experimental quantitative method and content and document analyses were performed. The quantitative data were obtained using STEM Career Interest Survey and Vocational Mathematics Success Test. The qualitative data were collected through thematic analysis, observation protocol and th document analysis. The experimental group in this study consisted of 64 11 -grade vocational students who were studying in the Vocational and Technical Higher Education in a large city located at South Marmara region. There were 32 students in the experimental group and 32 students were in the control group, three of the participants were administrative staff and 22 of the participants were teachers. In the beginning of this research, STEM Career Interest Test and Mathematics Success Test were applied as pre-test to the students both in the experimental and control groups. Both teachers and students in this study were provided with information about STEM education and STEM applications. A SWOT analysis was conducted on the participants concerning STEM education which was planned to be applied. Considering the SWOT analysis results, vocational course books and educational programs were examined to design course programs for the development and application of the STEM module. While the mathematics courses were based on STEM in the intervention group, traditional mathematics education was followed in the control group in this study. After the applications, STEM Career Interest Test x and Mathematics Success Test were applied as post-test to the students both in the experimental and control groups. In addition, students in the experimental group filled a form to write their perceptions about STEM education application process. In this study, the findings showed that the students’ attitudes in Science, Engineering and Mathematics and interest in career and job choices in the STEM subjects increased in the experimental group. In the vocational Mathematics success test, there was a significant difference between pre-test and post-tests among the students in the experimental and control groups whose pre-tests results were similar. Students’ opinions regarding STEM education after STEM module was positive considerably in the experimental group. In light of the findings in this study, there are recommendations to the researchers, teachers and program developers. Key words: STEM education, vocational mathematics, vocational high school, STEM career xi İÇİNDEKİLER BİLİMSEL ETİĞE UYGUNLUK……………………………………………………………...i İNTİHAL YAZILIM RAPORU ………………………………………………………………ii YÖNERGEYE UYGUNLUK ONAYI……………………………………………………….iii ÖN SÖZ………………………………………………………………………………………..v ÖZET………………………………………………………………………………………….vi ABSTRACT……………………...……………………………………………………………ix İÇİNDEKİLER……………………………………………………………………………….xii TABLOLAR LİSTESİ.............................................................................................................xvi ŞEKİLLER LİSTESİ.............................................................................................................xviii KISALTMALAR LİSTESİ.....................................................................................................xix 1. Bölüm .....................................................................................................................................1 Giriş.............................................................................................................................................1 1.1. Problem Durumu ………………………………………………………………………………………………………1 1.2. STEM Eğitiminin Başarıyla Uygulandığı Ülkelerdeki Benzerlikler .............................5 1.3. STEM Eğitimi Konusunda Çalışma Motivasyonu .........................................................7 1.4. Araştırmanın Kuramsal Temelleri..................................................................................9 1.5. Doktora Araştırma Projesinin Amacı............................................................................10 1.6. Araştırmanın Önemi......................................................................................................12 1.7. Araştırma Soruları.........................................................................................................14 1.8. Araştırmanın Varsayımları............................................................................................14 1.9. Araştırmanın Sınırlılıkları.............................................................................................14 2. Bölüm ...................................................................................................................................16 Kavramsal Çerçeve...................................................................................................................16 2.1. 21. Yüzyıl Becerileri.....................................................................................................16 xii 2.2. MeslekiMatematik……................................................................................................21 2.3. Durumlu Öğrenme Kuram …………………………………………………………...23 2.4. PISA Ölçeğinden Fen, Matematik Okuryazarlığı ve Okuma İle İlgili Bulgular...........26 2.5. STEM (FeTeMM) Eğitimi............................................................................................29 2.6. STEM Okuryazarlığı.....................................................................................................35 2.7. STEM Kariyeri..............................................................................................................37 2.8. STEM’in Dünyada Ortaya Çıkışı ve Gelişimi..............................................................41 2.8.1. Amerika Birleşik Devletleri. ..............................................................................42 2.8.2. Avrupa Birliği.....................................................................................................44 2.8.3. Çin.......................................................................................................................52 2.8.4. Rusya...................................................................................................................53 2.8.5. Avustralya...........................................................................................................53 2.9. STEM Eğitimine Karşı Tutum .....................................................................................54 2.10. Başarılı K-12 STEM Okullarının Belirlenmesi için Kriterler.....................................55 2.11. Literatürde STEM Müfredatı İle İlgili Tartışmalar.....................................................57 2.12. K–12 STEM Eğitiminin Müfredata Entegrasyonu ....................................................59 2.13. Türkiye’de STEM Eğitimi..........................................................................................60 2.14. STEM İle İlgili Yapılan Çalışmalardan Örnekler ......................................................70 2.15. Türkiye’deki Meslek Liseleri......................................................................................73 3.Bölüm.....................................................................................................................................78 Yöntem......................................................................................................................................78 3.1. Araştırmanın Yöntemi...................................................................................................78 3.2. Katılımcılar...................................................................................................................82 3.3. Veri Toplama Araçları .................................................................................................84 3.3.1. STEM kariyer ilgi anketi….................................................................................87 xiii 3.3.2. Mesleki matematik başarı testi............................................................................89 3.3.3. İhtiyaç analizi......................................................................................................91 3.3.4. Etkinlik formu.....................................................................................................93 3.3.5. Sürece ilişkin düşünceler formu..........................................................................94 3.4. Çalışma Grupları ..........................................................................................................94 3.4.1. Çalışmanın yapıldığı kurum ...............................................................................94 3.4.2. STEM kariyer ilgi anketi ve mesleki matematik testi için çalışma grubu……..96 3.4.3. İhtiyaç analizi için çalışma grubu …...................................................................97 3.4.4. Eğitim/öğretim programının analizi ve STEM matematik modülünün yazımı için çalışma grubu................................................................................................................98 3.4.5. Ders uygulamaları için çalışma grubu.................................................................98 3.4.6. Sürece ilişkin düşünceler formu için çalışma grubu...........................................99 3.5. Araştırmanın Aşamaları………………………………………………………………99 3.6. STEM Matematik Modülü..........................................................................................101 3.6.1. STEM matematik modülü ve ders planının hazırlanması…………………….101 3.6.2. Matematik eğitimini STEM aktivitelerine dönüştürmek……………………..106 3.6.2.1. Mevcut müfredat ve STEM eğitimi ile ilgililik düzeyi……………..106 3.6.2.2. İyi bir STEM aktivitesinin yapısı…………………………………...107 3.7.Verilerin Analizi..........................................................................................................108 3.7.1. Nicel verilerin analizi........................................................................................108 3.7.2. Nitel verilerin analizi.........................................................................................109 4. Bölüm .................................................................................................................................112 Bulgular ve Tartışma...............................................................................................................112 4.1. Birinci Araştırma Sorusu için Elde Edilen Bulgular...................................................112 4.1.1. Öğrenci ihtiyaç analizinden elde edilen bulgular..............................................113 xiv 4.1.2. Öğretmen ihtiyaç analizinden elde edilen bulgular...........................................122 4.1.3. Öğrenci ve öğretmen ihtiyaç analizlerinin karşılaştırılması..............................132 4. 2. İkinci Araştırma Sorusu için Elde Edilen Bulgular...................................................133 4.2.1. STEM kariyer ilgi anketinden elde edilen bulgular..........................................134 4.2.2. Mesleki matematik başarı testinden elde edilen bulgular.................................140 4.3. Sürece Yönelik Düşünceler Formundan Elde Edilen Bulgular...................................148 5. Bölüm .................................................................................................................................155 Tartışma ve Öneriler...............................................................................................................155 5.1. Tartışma......................................................................................................................155 5.2. Öneriler.......................................................................................................................166 5.2.1. STEM eğitiminin geliştirilmesi için öneriler....................................................166 5.2.2. STEM eğitimi konusunda yapılacak çalışmalar için öneriler...........................167 Kaynakça.................................................................................................................................169 Ekler........................................................................................................................................198 xv TABLOLAR LİSTESİ Tablo 2.1 2015 PISA sonuçları.................................................................................................28 Tablo 2.2 Disiplin Entegrasyon düzeyleri.................................................................................31 Tablo 2.3 Profesyonel kurumların okuryazarlık tanımları.......................................................36 Tablo 2.4 Türkiye’deki ortaöğretim kurumları türleri ve sayıları............................................76 Tablo 3.1 Çalışmaya katılan kurum idarecileri ve öğretmenleri..............................................97 Tablo 3.2 Deney ve kontrol grupları.........................................................................................99 Tablo 3.3 Araştırmanın aşamaları, katılımcılar ve veri toplama araçları...............................99 Tablo 3.4 MEGEP Endüstriyel Otomasyon Teknolojileri Bölümü dersleri ve modülleri.......102 Tablo 4.1 Öğrenci ihtiyaç analizi temaları.............................................................................113 Tablo 4.2 Öğretmen ihtiyaç analizi temaları..........................................................................123 Tablo 4.3 Deney grubunun STEM Kariyer İlgi Anketi ön test-son test sonuçlarının karşılaştırılmasına ait eşleştirilmiş t- testi sonuçları..............................................................135 Tablo 4.4 STEM meslek alanları ilgisi ön test ve son test puan ortalamaları........................136 Tablo 4.5 Deney grubunun “Bu yıl aşağıdaki derslerde ne kadar başarılı olacağınızı düşünüyorsunuz?” ön test-son test sonuçlarının karşılaştırılmasına ait eşleştirilmiş t- testi sonuçları..................................................................................................................................137 Tablo 4.6 Deney grubunun “Gelecek planlarım arasında” ön test-son test sonuçlarının karşılaştırılmasına ait eşleştirilmiş t- testi sonuçları..............................................................138 Tablo 4.7 Deney grubunun “Üniversiteye gitmeyi planlıyor musunuz?” ön test-son test sonuçlarının karşılaştırılmasına ait eşleştirilmiş t-testi sonuçları.........................................140 Tablo 4.8 Matematik başarı testi faktör analizi sonuçları .....................................................142 Tablo 4.9 Kontrol ve deney grupları ön test puanları arasındaki ilişkisiz t testi sonuçları...142 Tablo 4.10 Matematik başarı testi madde analizi sonuçları...................................................144 Tablo 4.11 Matematik başarı testi iki yarı test güvenirliği sonuçları.....................................145 xvi Tablo 4.12 Grupların matematik ön test sonuçlarının karşılaştırılmasına ait bağımsız iki örneklem t-testi sonuçları........................................................................................................146 Tablo 4.13 Grupların matematik son test sonuçlarının karşılaştırılmasına ait bağımsız iki örneklem t-testi sonuçları........................................................................................................147 Tablo 4.14 Kontrol grubunun matematik ön test-son test sonuçlarının karşılaştırılmasına ait eşleştirilmiş t-testi sonuçları...................................................................................................147 Tablo 4.15 Deney grubunun matematik ön test-son test sonuçlarının karşılaştırılmasına ait eşleştirilmiş t-testi sonuçları...................................................................................................148 Tablo 4.16 Sürece yönelik düşünceler formundan elde edilen bulgular.................................149 xvii ŞEKİLLER LİSTESİ Şekil 2.1 21. Yüzyıl öğrenme çerçevesi.....................................................................................17 Şekil 2.2 PISA ağırlıklı alan uygulama döngüsü......................................................................27 Şekil 2.3 Türkiye’nin yıllara göre PISA sonuçları değişimi.....................................................28 Şekil 2.4 Entegre STEM eğitiminin genel özellikleri ve alt bileşenlerini gösteren betimleyici çerçeve......................................................................................................................................33 Şekil 2.5 STEM eğitim merkezleri (ABD).................................................................................44 Şekil 2.6 STEM eğitimi için önerilen adımlar..........................................................................65 Şekil 2.7 MEB STEM merkezi yapısı........................................................................................66 Şekil 3.1 Karma metodun uygulanması....................................................................................79 Şekil 3.2 Katılımcılar ...............................................................................................................83 Şekil 3.3 Temel Endüstri Uygulamaları dersi Lojik Devreler Modülü (sayfa 4)...................103 Şekil 3.4 Temel Endüstri Uygulamaları dersi Lojik Devreler Modülü (sayfa 17).................103 Şekil 3.5 Mekanizmalar dersi Mekanizma Yapımı Modülü (sayfa 37)...................................104 Şekil 3.6 Mekanizmalar dersi Mekanizma Yapımı Modülü (sayfa 22, 23).............................105 Şekil 3.7 Tematik analiz aşamaları.........................................................................................110 xviii KISALTMALAR LİSTESİ FeTeMM: Fen, Teknoloji, Mühendislik, Matematik ISTE: International Society for Technology in Education th K-12: Kindergarten to 12 grade MEB: Milli Eğitim Bakanlığı MEGEP: Mesleki Eğitim ve Öğretim Sistemini Güçlendirme Projesi NCTE: National Council of Teachers of English NCTM: National Council of Teachers of Mathematics NRC: National Research Council OECD: Organisation for Economic Co-operation and Development PISA: Programme for International Student Assessment STEM: Science, Technology, Engineering, Mathematics TED: Türk Eğitim Derneği TIMMS: Trends in International Mathematics and Science Study TÜBİTAK: Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu TÜSİAD: Türk Sanayicileri ve İş İnsanları Derneği UNESCO: The United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization xix 1 1. Bölüm Giriş Araştırmanın bu bölümünde, araştırmanın problem durumuna, amacına ve önemine, araştırma sorularına, kuramsal temellerine, konu seçimindeki motivasyon sebeplerine, sınırlılıklara ve kavramsal çerçeve bölümünde ayrıntıları verilecek olan araştırma için önemli olan tanımlara yer verilmiştir. 1.1. Problem Durumu FeTeMM kelimesi “Fen”, “Teknoloji”, “Mühendislik” ve “Matematik” kelimelerinin kısaltılmasıyla oluşturulmuş bir ifadedir. İngilizce STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) kavramından yola çıkılarak türetilmiştir. Taşıdığı anlam bakımından ortaya çıkışı çok daha önce olmakla birlikte STEM terimi ilk olarak 2001 yılında ABD’de Ulusal Bilim Kurumu (National Science Foundation [NSF]) direktörlerinden Judith A. Ramaley tarafından önerilmiştir (Bybee, 2010). Bu araştırmada, uluslararası anlaşılırlık ve kullanım yaygınlığı bakımından FeTeMM yerine STEM terimi kullanılmıştır. STEM eğitimi yaygın olarak, ‘farklı disiplinleri birleştiren ve uygulamayı esas alan bir yaklaşıma sahip, Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik olmak üzere dört önemli ana disiplinin entegrasyonunu amaç edinen bir öğretim sistemidir’ biçiminde tanımlanmıştır (Bybee, 2010, s. 11). STEM eğitimi, fen ve matematikte edinilen bilginin teknoloji desteği ve mühendislik yaklaşımıyla somut ürüne dönüştürülmesi ve bireylerin 21. YY. becerilerini kazanmaları bakımından büyük öneme sahiptir. Bu eğitim yaklaşımı, teknolojik ve ekonomik olarak gelişmeyi, bilgi çağını yakalamış yapıcı, sorgulayıcı ve yaratıcı bireyler yetiştirmeyi hedeflemektedir (Akgündüz, Ertepınar, Ger ve Türk, 2018). Eğitim açısından bakıldığında, bu açılımdaki Fen (Science) -dünyanın doğasını çalışma, Teknoloji (Technology) –insanların istek ve ihtiyaçlarını karşılamak için insan eliyle yapılmış her türlü ürün, Mühendislik (Engineering) –çocukların problem çözmek için 2 kullandığı tasarım süreçleri ve Matematik (Mathematics) – sayıların, şekillerin ve niceliklerin dili biçiminde ifade edilebilir (Jolly, 2014). Amerikan Ulusal Bilim Kurumu STEM alanlarını daha kapsamlı tanımlamaktadır. Buna göre STEM sadece yaygın olarak bilindiği şekliyle Matematik, Doğa Bilimleri, Mühendislik, Bilgisayar ve Bilgi Bilimlerini değil, bunun yanında Psikoloji, Ekonomi, Sosyoloji ve Politik Bilimler gibi sosyal ve davranışsal bilimleri de içerir (Green, 2007). 21. yüzyıl bilgi ve becerilerini kullanıp STEM alanlarında öğrencilerin etkin katılımı da STEM eğitiminin bir parçasıdır. STEM ile ilgili literatür incelendiğinde, STEM eğitimi tanımlanırken değişik yönlerine temas edilse ve farklı bakış açıları getirilse de yukarıda bahsedilen dört ana disiplinin güçlerinin birleştirilerek öğretilmesi gerekliliği tüm tanımların ortak noktası olarak vurgulanmaktadır (Akgündüz ve diğerleri, 2018). Fen, teknoloji, mühendislik ve matematik insanoğlunun insanlığını yansıtan, ekonomiyi güçlendiren ve vatandaş, çalışan, tüketici ve ebeveynler olarak hayatın temel yönlerini oluşturan kültürel başarılarıdır (National Research Council [NRC], 2011). Çorlu, Capraro ve Capraro’nun (2014) vurguladığı gibi STEM eğitimi dünyada gittikçe artan ekonomik rekabette stratejik öneme sahiptir. Bu nedenle, öğretmenlerin hem uzman oldukları alanda kendilerini iyi yetiştirmiş hem de disiplinleri entegre etme bilgisine ve yetisine sahip olmaları gerekmektedir. Günümüzde işverenler işe aldıkları bireylerin çoğunda matematik, problem çözme gibi gerekli yeterlilikleri bulamamaktadırlar. Bu problem sadece Türkiye’ye ait değildir ve birçok gelişmiş ülkede acilen önlem alınması çağrısında bulunulan büyük bir tehlike olarak görülmektedir (National Governors Association, 2007). Gelecekte birçok iş gücü için STEM bilgisi ve yeterliliği gerekecektir (Lacey & Wright, 2009). Amerika Birleşik Devletleri başta olmak üzere birçok ülke de bu gittikçe büyüyen işgücü ihtiyacının farkında olup STEM eğitimi uygulamalarına öncelik vermektedir. Örneğin, STEM içeriği ve uygulamalarını öğrenme, STEM’e karşı olumlu bir tutum gelişiminin sağlanması ve 3 öğrencileri hayat boyu öğrenmeye hazırlamak için ABD’de genel hatlarıyla STEM ile ilgili kapsamlı üç ana hedefe odaklanılmıştır (NRC, 2011, s.41): 1- STEM alanlarında ileri derecede eğitimli ve iyi bir kariyere sahip olacak öğrencilerin sayısını arttırmak, 2- STEM becerilerini içeren işgücünü genişletmek ve kadın ve azınlıkların STEM alanında işgücüne katılımını artırmak, 3- STEM kariyerini takip etmeyen ya da STEM disiplinlerinde çalışmayan öğrenciler de dâhil olmak üzere tüm öğrenciler için STEM okuryazarlığını arttırmaktır. STEM eğitimi, Türkiye’de eğitim programlarına adapte edilmekten daha çok teori olarak tartışılmaktadır. Var olan veriler ışığında yapılan bilimsel araştırmalar ise öğrencilerin mühendislik tasarım döngüsünü kullanarak televizyon kanallarında gösterilecek bir STEM spotu tasarlamaları (Canbazoğlu-Bilici & Mesutoğlu, 2017), STEM içerikli okul sonrası etkinlikler ve öğrenciler üzerindeki etkileri (Şahin, Ayar & Adıgüzel, 2014), öğrencilerin bilimsel süreç becerilerine ve Fen Bilimlerine karşı tutumlarına STEM etkinliklerinin etkisi (Yamak, Bulut & Dündar, 2014), STEM kariyerine olan ilgileri (Unlu, Dokme & Unlu, 2016), okul dışı STEM aktiviteleri (Baran, Canbazoğlu-Bilici & Mesutoğlu, 2017), STEM ve medya dizayn dersinin entegre edilmesinin öğrenciler üzerindeki etkisi (Karahan, Bilici & Unal, 2015), Fen bilgisi dersi öğretmen adaylarının mühendis ve mühendislik algılarının ve yöntem olarak mühendislik tasarımına bakış açılarının değerlendirilmesi (Marulcu & Sungur, 2012) gibi konularla sınırlıdır. Türkiye’de mesleki eğitimde en büyük eksikliklerden biri de teorik bilgiyle bilginin pratiğe dönüştürülmesinin kurumun kuruluş amacı olduğu mesleki ve teknik liselerde bu amaç yeterince önemsenmemektedir. Dolayısıyla ele alınan araştırmanın STEM eğitimi literatürüne katkısı, kapsamlı ve detaylı bir araştırma metoduyla STEM eğitimi sürecini bir mesleki ve teknik lisede çalışan öğretmenler ile iş birliği yaparak uygulamaya geçirmektir. Bu uygulama 4 girişimi sırasında karşılaşılan problemleri raporlamak gelecekteki STEM eğitimi çalışmalarına ve uygulamalarına ışık tutacaktır. Colucci-Gray, Trowsdale, Cooke ve Davies (2017) hazırladıkları teknik raporda STEM’in ekonomik bir kavram olarak özellikle gelişmekte olan ülkelerin gayri safi yurt içi hasılasında çok büyük etki yaptığı eğitim alanlarını hedef almasına rağmen STEM’in pedagojik ve müfredat etkilerinin net olmadığını eleştirel bir bakış açısı ile vurgulamaktadırlar. STEM konuları var olan eğitim ve öğretim programlarına adapte edilmeye çalışıldığında çeşitli sorunlar ile karşılaşılmaktadır ve uygulamalar ışığında STEM eğitimi araştırmaları oldukça sınırlıdır. STEM için etkili uygulamalar, eğitime yönelik etkili uygulamalar ile yakından ilişkilidir. Matematik, fen ve teknolojinin hâkim olduğu bir dönemde, fen ve matematik bilgisinin bütün sınıf düzeylerinde öğretilmesi önerilmektedir. Öğretmenlerin uzmanlık alanlarındaki bilgiyi ve becerileri öğrencilere anlamlı bir şekilde öğretecek yeterlilikleri olmalıdır (Colucci-Gray ve diğerleri, 2017). Fakat günümüzde öğrencilerin standart test ile bilgilerinin ölçüldüğü bir eğitim sisteminde anlamlı bir şekilde matematik, fen ve teknolojinin öğretilmesi çok zordur (Furner & Kumar, 2007). Bu durum, gençlerin neredeyse tüm hayatının test sınavlarına endeksli olduğu bir ülke olan Türkiye açısından daha da güçtür. Bu kapsamda K-12 sınıflarında STEM eğitimini eğitim sistemine adapte edebilmek için iki önemli öncelik dikkati çekmektedir: STEM eğitiminin uygulanacağı pilot derslerin yapılması ve STEM dersini verecek öğretmenlerin yeterlilikler kazanması için gereken eğitimin sağlanması (Milli Eğitim Bakanlığı [MEB], 2016). Bybee ve Loucks-Horsley’un da (2000) belirttiği gibi STEM eğitiminin etkili olabilmesi ve STEM okuryazarlığı için eğitim camiasının profesyonel gelişimini sürdürmesi gerekmektedir ve bu süreçte dört temel ihtiyacın karşılanması önerilmektedir (s. 32): 1. Öğretmenlerin, teknoloji ve mühendislik ile ilgili becerileri öğrenip geliştirerek içerik bilgilerini derinleştirmek için fırsatlara ihtiyacı vardır. 5 2. Öğretmenler, öğrenme ile ilgili neler bildiklerini ve belirli içerikleri nasıl öğretecekleri bilgilerini kullanarak alan bilgilerini ve pedagojiyi entegre ederek kullanmalıdırlar. 3. Öğretmenlerin uygulamalarında sürekli öğrenme ve iyileşmeyi kolaylaştırmak için bilgiye, motivasyona ve kaynaklara ihtiyacı vardır böylece bilgileri ve becerileri hep güncel kalır. 4. Öğretmenlere dersler, seminerler ve çalıştaylar gibi güncel öğrenim fırsatları sunulmalıdır. Böylece bilmeleri gereken güncel bilgileri öğrenip ne yapabilecekleri konusunda derinlemesine bir bilgiye sahip olabilirler. 1.2. STEM Eğitiminin Başarıyla Uygulandığı Ülkelerdeki Benzerlikler STEM nitelikleri bireylere iş yaşamında birçok iş fırsatı sunar. Bu nedenle eğer bir ülkenin kadınlarını ve düşük sosyo-ekonomik ailelerden gelen bireylerini de içeren STEM eğitimine sahip öğrenci oranı artarsa o ülkenin STEM alanında yetenek havuzunu genişletecektir (TÜSİAD, 2014). STEM eğitiminde güçlü ülkeler farklı ekonomi, siyasi ve sosyal kültürlere ve eğitim geleneklerine sahip olmalarına rağmen, Marginson, Tytler, Freeman ve Roberts (2013) tarafından hazırlanan STEM raporunda aşağıda maddeler halinde özetlenen bazı ortak özellikler vurgulanmaktadır. İlk olarak dünya geneli düşünüldüğünde, öğretmenlerin kendilerine saygısı çoktur, iyi maaş alırlar ve çalıştıkları kurumlarda kendi yeterliliklerine göre çalışırlar. Buna en iyi örneklerden biri Finlandiya’dır. Finlandiya’da tüm öğretmenler en az yüksek lisans derecesine sahiptir ve öğretmen olmak diğer mesleklere göre çok daha zordur. En iyi öğretmenler, fakir ailelere hizmet veren okullarda öğrenme zorluğu çeken öğrencilere eğitim vermek için çalışmaktadır. Çin’de STEM öğretmenlerinin aldığı maaş hem çalıştığı yıl sayısına hem de uzmanlık alanlarında kendini geliştirme programlarına katılım ile artmaktadır. Çin’de öğretmenlerin terfi edebilmesi için yaptıkları işin standardının giderek iyileşmesi gerekmektedir. 6 İkinci olarak, eğitimin başarıyla uygulandığı ülkelerde çok sıkı bir disiplin içeriği vardır. Bu ülkelerde öğretmenlik sadece sınıf yönetimi değildir. Bilgiye odaklanırlar. STEM eğitimi veren öğretmenler alanlarında gerekli tüm niteliklere ve becerilere sahiptirler ve sadece uzmanlık alanlarında eğitim verirler. Üçüncü olarak, en başarılı ülkeler, eğitim müfredatlarında ve eğitimde aktif programlar başlatarak probleme dayalı ve araştırmaya dayalı öğrenme yoluyla yaratıcılık ve eleştirel düşünmeyi vurgulayarak fen ve matematiğin daha çekici ve pratik hale getirilmesini sağlamışlardır. Güney Kore, STEM katılımı ve başarısı için STEM eğitimine sanatı (art) da katıp bu programda STEAM kısaltmasını kullanmaktadır. Burada daha fazla öğrenci merkezli yaklaşımlar STEM içeriğini aksatmadan benimsenmiştir. Japonya’da son yirmi yılda zorunlu STEM saatleri ve standartları azaltılmış ve sonuçta PISA performansı düşmüştür. 2008’den beri de daha güçlü içerik gereksinimlerine dönülmektedir. Dördüncü olarak, STEM katılımını arttırmak için bu ülkeler tarafından geliştirilen yenilikçi politikaların varlığıdır. Finlandiya’nın az başarılı öğrencilerle ilgili yaptığı bir uygulama buna bir örnektir. Son olarak da STEM açısından güçlü ülkeler ulusal STEM politikaları geliştirmişlerdir. Bu politikalar, STEM eğitiminin gelişimi için olumlu şartlar sağlamıştır. Bunlar merkezi ve merkezi olmayan girişimler olarak sınıflandırılabilir. Müfredat reformunu ve yeni öğretim stratejilerini kapsayan, merkezce yürütülüp fonlanan projeler ve programlar, dünya standartlarında üniversite programları, uluslararası bilimin temini ve yeni doktora eğitim grupları merkezi politikalarla oluşturulan girişimlerdir. STEM aktivitelerini okullarda ve yüksek endüstri, iş dünyası ve profesyoneller ile öğretimde bir araya getiren merkezi olmayan program girişimleri ve ortaklıkların yapılması bu politikaların işlevselliğini göstermektedir. 7 1.3. STEM Eğitimi Konusunda Çalışma Motivasyonu Bir ülkenin ekonomik gücü pek çok açıdan ülkenin bilim ve teknolojide araştırma geliştirme yeterliliğine ve gücüne bağlıdır. Ülke olarak, rekabetin giderek arttığı dünya ekonomisinde yer alabilmek için STEM uygulamalarında güncel bilgileri ve yenilikleri takip etmek önemlidir. Öğrencilerin sadece fen ve matematik sorularını çözmeleri değil bu bilgileri somut çıktılar ortaya çıkarmak için iş yaşamında ve günlük hayatta kullanabilmeleri önemlidir. Bu kapsamda okullarda verilen eğitimin rolü çok büyüktür (TÜSİAD, 2017). “STEM Eğitiminin Başarıyla Uygulandığı Ülkelerdeki Benzerlikler” başlığı altında yukarıda raporlanan bilgiler ışığında ülkelerin özellikleri incelediğinde Türkiye’de yapılması gereken birçok reform olduğu görülmektedir. Eğitim sisteminin en önemli unsurlarından biri olan öğretmenlerin eğitimi ve gelişimi, çalışma şartlarının ve olanaklarının iyileştirilmesi ve her anlamda gereken değerin verilmesi öncelikli önem taşımaktadır. Çünkü öğrencinin neyi, nasıl, ne kadar öğreneceğine, her ne kadar plan ve programlara bağlı olsa da en nihayetinde karar veren ve bu kararları uygulayan öğretmendir. STEM eğitimi yaklaşımı öğrencilere sorumluluk alma, iletişim becerileri, yaratıcılık ve bilimsel merak, eleştirel düşünme, kişilerarası ve iş birliği becerileri, problem çözme ve sosyal sorumluluk gibi 21. yüzyıl becerileri kazanmaları için fırsat sağlamaktadır (Partnership for 21st Century Skills, 2009). Eğitim sistemi içerisinde uygulanan mevcut öğretim programlarındaki ders ve içerik uygulamaları ile bu becerileri geliştirmek ve STEM etkinliklerine katılımı sağlamak mümkün olmayabilir (Roberts, 2012). STEM eğitim yaklaşımının amacına uygun olarak fen, teknoloji, mühendislik ve matematik disiplinlerinin vurgulandığı entegre programlar vasıtasıyla öğretimin gerçekleştirilmesi, okulların ve öğretim programlarının bugünkü yapısı nedeniyle mümkün olmamaktadır (Bybee, 2010; NRC, 2012). Öğretim programları STEM eğitimi için uygun hale getirilmelidir. MEB (2016) tarafından yayınlanan “STEM Eğitimi Raporu” adlı belgede yer alan aşağıdaki ifadeleri mevcut öğretim 8 programlarının STEM yaklaşımına göre yeniden düzenlenmesi gerektiğini vurgulamaktadır. STEM eğitiminin verilebilmesi için eğitim programlarının incelenmesi, öğretmen ve öğrencilerle iletişime geçilip eğitim müfredatının STEM eğitimine uygun hale getirilmesi gerekmektedir. Ülkemizde STEM eğitimine geçiş için öncelikle ilköğretim ve ortaöğretim Fen ve Matematik ve fen eğitimi öğretim programlarında yer alan ders içerikleri STEM ders etkinliklerine zaman kalacak biçimde azaltılmalı ve sınav sistemi buna göre şekillendirilmeli, öğrencilerin sorgulama, araştırma yapma, ürün geliştirme ve buluş yapma gibi üst düzey becerileri ön plana çıkarılmalıdır. Okullardaki Fen laboratuvarları STEM eğitimine uygun biçimde yeniden düzenlenmeli ve okullara STEM eğitimi öğretim programlarına uygun ders materyalleri sağlanmalıdır (s. 42). Ortaokuldan sonra meslek liselerine devam eden öğrencilerin özelliklerine baktığımızda, büyük çoğunluğunun, Anadolu ve Fen Liselerine devam eden akranlarına göre akademik başarı ve bilimsel altyapı yönünden daha düşük seviyelerde, eğitim düzeyleri, sosyoekonomik ve sosyokültürel seviyeleri bakımından toplumun alt kademelerinde yer alan ailelerden gelen bireyler oldukları gözlenmektedir. Pek çok yönden dezavantajlı hayat şartlarına sahip bu öğrencilerin, gelecek planları ve kariyer seçimi konusunda da kendilerine ışık tutacak ya da en azından aldıkları eğitimin işlevselliğini artıracak bir sisteme ihtiyaçları vardır. STEM eğitimi ve sonrasında yönlenebilecekleri STEM kariyerleri bu öğrenciler için iyi bir seçenek, belki de bir umut olabilir. Uluslararası düzeyde, STEM kariyerlerinde öğrencilerin ilgisini çekme girişimleri artmaktadır (Avrupa Komisyonu, 2014). STEM literatürü incelendiğinde araştırmalar ve ülkelerin bu konuda hazırladığı raporları, iş gücü üretme kabiliyetini etkileyecek vasıflı işçilerin yetersiz kalması konusunda STEM alanındaki işverenlerin endişelerini vurgulamaktadır. ABD’nin STEM eğitimine yaptığı önemli yatırımlara rağmen, STEM iş 9 gücünün büyüklüğü ve mesleki yeterlilikleri ülkenin talebini karşılayamamaktadır. Wang ve Degol’e (2013) göre ABD’de 2012’de yaklaşık 7,4 milyon STEM pozisyonu varken bu sayının 2020’ye kadar 8,95 milyona ulaşması beklenmektedir. Öğrenciler, gelecekte oluşması öngörülen STEM işgücü açığını göz önüne alarak STEM kariyerine dâhil olmalıdırlar (Avrupa Komisyonu, 2014; Wang & Degol, 2013). Bu nedenle, öğretim programları, okullar ve öğretmenler öğrencilerin kariyer konusunda yönlendirilmesinde önemli bir role sahiptir. Gelişmekte olan bir ülke olarak Türkiye’de eğitim sistemiyle ilgili bazı sorunlar olmasına rağmen, öğrencilerin farkındalığını artırmak ve STEM eğitimini uygulamak için gerekli adımların atılması gerekliliği açıkça görülmektedir. Günümüzde var olan ve gelecekte artacağı öngörülen STEM işgücü ihtiyacına dikkat çekmek ve meslek lisesi öğrencilerinin STEM kariyeri konusundaki farkındalığını artırmak bu çalışmanın başlangıcında motivasyon kaynaklarından biridir. Dünyada STEM eğitiminin gittikçe artan önemine rağmen Türkiye’de STEM çalışmalarının araştırma ve uygulama boyutunda çok sınırlı ve yetersiz olması, araştırmacının doktora öğrencisi ve meslek lisesinde çalışan bir matematik öğretmeni olarak STEM eğitimi araştırma konusunun Türkiye’deki eğitim sisteminin iyileşmesi için bu doktora araştırma konusu olarak seçilmesinde temel motivasyonu oluşturmaktadır. 1.4. Araştırmanın Kuramsal Temelleri Bu araştırma kuramsal anlamda STEM eğitimi, mesleki matematik başarısı ve durumlu öğrenme teorisi temellerine dayanmaktadır. (i) Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik (STEM=FeTeMM) eğitimi, disiplinlerarası uygulamalı bir yaklaşımdır. STEM’in eğitim programlarında uygulanması, entegre programlı öğretim ve materyalin geliştirilmesi ile mesleki ve teknik okulların eğitim programlarında 21. yüzyıl becerilerini geliştirerek öğrencilerin farklı alanlarda daha iyi kararlar vermelerini sağlayacaktır (Bybee, 2010). Konu ile ilgili literatür, STEM eğitimindeki 10 müfredat entegrasyonu noktasında bizlere iki farklı seçenek sunmaktadır: (i) içerik entegrasyonu (etkinliklerde birden fazla STEM disiplininin birleştirilmesi) ve (ii) bağlam entegrasyonu (içeriği daha anlamlı hale getirmek için değişik STEM bağlamlarını kullanma) (Baran ve diğerleri, 2015; Moore, Stohlmann & Wang, 2014). STEM eğitimi belirtilen dört disiplinin birbirinden ayrı bir şekilde öğrenilmesi yerine, araştırma, tasarım, problem çözme, takım çalışması ve etkili iletişim kurma gibi becerilere odaklanan özgün öğrenme ve üretme etkinliklerine odaklanmaktadır (Baran ve diğerleri, 2015). (ii) Sosyal hayatta ve iş yaşamında, okuma, yazma, bilgi teknolojilerinin kullanılması konusunda becerilere ihtiyaç duyulmasının yanı sıra sayıların ve matematiksel becerilerin işlevsel olarak anlaşılmasına da ihtiyaç vardır. Çünkü her iş alanında, her yeni teknolojide ve gelişmede gizli veya açık matematik bulunmaktadır (Wedege, 2010). Bu bağlamda meslek lisesi öğrencileri için yadsınamaz bir ihtiyaç olmasına rağmen çoğunlukla göz ardı edilen mesleki matematik kavramı bu çalışmanın temel kavramlarındandır. Öğrencilerin mesleki matematik başarısının artırılması da araştırma hedefleri arasında yer almaktadır. (iii) Çalışmada yukarıda tanımlanan STEM eğitimi ‘durumlu öğrenme’ teorisi ile birleştirerek kullanılmaktadır. Durumlu öğrenme teorisine göre öğrenme ve bilgi, belli ortamlarda bulunan sosyal süreçler ile edinilir ve geleneksel öğretimle karşılaştırıldığında gerçek hayatı daha çok yansıtır (Kılıç, 2004; Moore ve diğerleri, 2014). Bu süreç, öğrencilerin alanlarıyla ilgili aktivitelere katılımı, eğitim sürecinde iletişimi, etkileşimi ve öğrencinin aktif katılımı ile gerçekleşir. 1.5. Doktora Araştırma Projesinin Amacı Türkiye’de, ilköğretim ikinci kademe sonunda uygulanan merkezi sınavda alınan puanlara göre öğrenciler lise tercihlerini yapmakta ve öğrencilerin ataması bu puanların sıralamasına göre Milli Eğitim Bakanlığı tarafından yapılmaktadır. Lise türlerine bakıldığında, puan bakımından alt sıralarda yer alan okullar meslek liseleridir. Milli Eğitim 11 Bakanlığı’nın verileri bunu açıkça göstermektedir. Örneğin, MEB verilerine göre Bursa’da yer alan 210 devlet lisesinin 2017-2018 öğretim yılı giriş taban puanları incelendiğinde en yüksek taban puanla öğrenci alan ilk 50 okulun 7’si Fen Lisesi, 37’si Anadolu Lisesi, 4’ü Anadolu İmam Hatip Lisesi ve sadece 2’si Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesidir. Taban puanlar bakımından en sonda yer alan 50 okulun ise 15’i Anadolu İmam Hatip Lisesi iken 35 tanesinin Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi olduğu görülmektedir (MEB, 2017). Meslek liselerine giren öğrenciler diğerleriyle kıyaslandığında genel olarak akademik başarı yönünden daha alt seviyededirler. Matematik başarısı da bu kıyaslamada ayrı tutulamaz. Ayrıca, Türkiye’nin PISA ve TIMSS gibi uluslararası sınavlardaki kötü sıralaması göz önüne alındığında, matematik başarısı bakımından meslek lisesi öğrencilerinin ne kadar kötü durumda olduğu daha net ortaya çıkar. 2015 yılında yapılan son PISA değerlendirmesinde Türkiye matematik sıralamasında 72 ülke arasında 50. sıradadır (OECD, 2016a). Meslek liselerinde 10. sınıftan itibaren dersler, meslek dersleri (alanlarıyla ilgili mesleki bilgi ve beceri içerikli dersler) ve kültür dersleri (diğer türlerdeki liselerle aynı içeriğe sahip Matematik, Fizik, Kimya, Biyoloji, Türkçe, Tarih, Yabancı Dil gibi) olarak iki ayrı kategoride ele alınır. Bu ayrım hem öğretmenler hem de öğrenciler açısından ve ayrıca müfredat içerikleri incelendiğinde çok net görülmektedir. Meslek derslerinin haftalık ders saati sayısı ve direkt olarak öğrencinin not ortalamasına etkisi kültür derslerine göre çok fazladır. Öğrencinin kültür derslerindeki seviyesi de dikkate alındığında bu dersler (özellikle Matematik gibi kendisini yetersiz gördüğü, zor olarak değerlendirdiği ve altyapısının iyi olmadığı dersler) öğrenci açısından önemsiz, çalışsa da yapamayacağı ya da yapamasa bile notunu meslek dersleriyle telafi edebileceği dersler olarak görülmektedir. Fakat meslek dersleri içeriğinde –bölümüne göre değişiklik gösterse de- yoğun bir matematik gereksinimi bulunmaktadır. Öğrenciler, bu derslerdeki matematiksel bilgi ve kavramları alanlarının bir parçası olarak görüp daha kolay öğrenip anlayabilirken kültür dersleri içinde aldığı matematik 12 dersine yabancı ve ilgisiz kalmaktadır. Bu çalışmanın amacı; meslek lisesi öğrencilerinin matematik dersine karşı olan olumsuz yargılarını olumlu yönde değiştirmek, öğrendikleri matematik bilgilerinin aslında mesleki bakımdan ne kadar anlamlı ve kullanışlı olduğunu farketmelerini sağlamak ve ortaya çıkacak pozitif tutumla bu öğrencilerin mesleki matematik başarısını geliştirmeye çalışmaktır. Meslek dersleri için Milli Eğitim Bakanlığı, Mesleki ve Teknik Liselerde kullanılmak üzere modüller hazırlamış ve yayınlamıştır. Bu çalışmada modüllerdeki teknoloji ve mühendislik konularının (ve bu konuların içerdiği matematiksel bilginin) öğrencilerin gördüğü matematik dersiyle entegrasyonunun sağlanması hedeflenmektedir. Bu amaçla modüller incelenecek, içeriklerinde yer alan matematik konuları belirlenecek ve matematik derslerinin örnek, alıştırma ve uygulamaları, öğrencilerin meslek derslerindeki matematik ihtiyaçlarını karşılayacak ve dahası ilgisini çekecek, kendisine anlamlı gelecek şekilde düzenlenecektir. Meslek lisesi öğrencilerinin büyük bir kısmı için matematik dersi ve matematiği anlama büyük bir problem olarak görülmektedir. Matematik dersine karşı hem altyapılarının yetersizliğinden hem de çevrelerinin etiketlemesinden kaynaklanan yoğun bir önyargıları bulunmaktadır. STEM eğitiminin, öğrencilerin bu problemlerine çare olabileceği ve meslek lisesi eğitiminin mantığına katkıda bulunabileceği düşüncesi bu çalışmaya itici güç oluşturmaktadır. 1.6. Araştırmanın Önemi Literatürde STEM eğitimi olarak geçen ve STEM kısaltmasını oluşturan alanların eğitiminde bir entegrasyonun sağlanmasını öngören bu öğrenme-öğretme stratejisi (Çorlu ve diğerleri, 2014) tez çalışmasının teorik çerçevesi içinde yer almaktadır. Tez konusunun önemi: Mesleki ve Teknik Liselerde matematik eğitimi ile ilgili var olan uygulamaları sorunlar ışığında iyileştirmek ve eğitime uluslararası değer katmaktır. Bu araştırma, 13 Türkiye’de STEM eğitimine yatırımın artırılması, STEM eğitimi veren öğretmenlerin yeterliliklerini geliştirmeleri ve STEM alanında eğitim ve kariyerlerine devam eden öğrencilerin sayısının artırılmasını önermektedir. Türkiye’de yüksek lisans ve doktora düzeyinde hazırlanan ve Ulusal Tez Merkezi’nde yer alan tezler incelendiğinde STEM eğitimini konu alan yirmi üç yüksek lisans ve yedi 1 doktora olmak üzere toplam otuz adet tez bulunmaktadır. Bunların yedi tanesi 2018, on dokuz tanesi 2017, üçü 2016 ve biri 2014 yılı olmak üzere neredeyse tamamı bu çalışmayla benzer zamanlarda yapılmıştır. Bu tezlerden on yedi tanesi ilkokul ve ortaokul öğrencileriyle, on tez de öğretmen ve öğretmen adayları ile yapılan çalışmaları konu edinmektedir. Ayrıca bahsedilen tezlerin çok büyük bir kısmı fen bilgisi dersi konu edilerek hazırlanmıştır. Yapılan bu çalışma ise lise düzeyinde olması ve özellikle eğitim araştırmalarının az yapıldığı meslek lisesinde yapılması, uygulamaların matematik disiplinine yönelik olması gibi sebeplerden dolayı akademik düzeyde yapılan ilk çalışmalardan olacaktır. Bu tez çalışmasına 2015 yılında başlandığında STEM eğitimi Türkiye’de yeni ve sadece teorik boyutta ilgilenilen bir konuydu. Ülkedeki mesleki ve teknik okullarda öğrenim gören öğrencilerin başarı seviyesi düşünüldüğünde ise mesleki ve teknik eğitimde uygulanabilirliği göz ardı edilmekteydi. Bu çalışmada ise öğretim programları, ders içerikleri ve kurum hedefleri göz önünde bulundurularak STEM’in asıl uygulanması gereken alanın mesleki eğitim olduğu savunulmaktadır. Çünkü STEM eğitimini oluşturan disiplinlerin entegrasyonuna gereksinim duyulan ve bunun en net gözlenebildiği eğitim alanı mesleki ve teknik eğitimdir. Nitekim 2018 yılında TÜSİAD ve Milli Eğitim Bakanlığı bir protokol imzalamış ve bu protokolle 2018-19 eğitim ve öğretim yılında “Mesleki ve Teknik Anadolu Liselerinin STEM Eğitimi ve Endüstri 4.0 Bileşenleri ile Güçlendirilmesi” projesinin uygulanmasına karar verilmiştir (TÜSİAD, 2018). Bu girişim de doktora tez çalışmasının 1 Ulusal Tez Merkezi, https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/tezSorguSonucYeni.jsp 14 önemini ve öngörülülüğünü göstermektedir. Bu bağlamda çalışma meslek liseleri ve STEM eğitimi konularında gelecekte yapılacak araştırma ve projeler için yararlı bir kaynak olacaktır. 1.7. Araştırma Soruları Bu araştırma, Güney Marmara bölgesinde yer alan büyük bir ilin merkez ilçelerinden birinde bulunan bir Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi’nde yapılmış olup çalışmaya okul öğretmenleri ve Endüstriyel Otomasyon Teknolojisi (Mekatronik) bölümü 11. sınıf öğrencileri katılmıştır. Yapılan çalışmalarda aşağıda yer alan araştırma sorularına cevaplar aranmıştır: 1. STEM eğitiminin uygulanmasında öğrencilerin ve öğretmenlerin, ortaya çıkabilecek olası ihtiyaçlar konusunda fikirleri ve STEM eğitimi uygulamasından beklentileri nelerdir? 2. Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi Endüstriyel Otomasyon Teknolojisi (Mekatronik) bölümü öğrencileri için hazırlanan STEM eğitimi temelli matematik programının öğrencilerin kariyer seçimi, matematik tutumu ve mesleki matematik başarısı üzerindeki etkisi nedir? 1.8. Araştırmanın Varsayımları Bu araştırmada, 1. Görüşme yapılan öğretmenlerin gerçek fikirlerini açıkça ve içtenlikle belirttikleri, 2. İhtiyaç analizi için kullanılan yapılandırılmamış anketin öğrenciler tarafından açıkça ve içtenlikle cevaplandığı, 3. STEM kariyeri ilgi anketi ve mesleki matematik başarı testinin öğrenciler tarafından ciddiyetle ve içtenlikle cevaplandığı, 4. Deney ve kontrol grupları arasında tek farkın araştırmada uygulanan öğretimden kaynaklandığı, kontrol edilemeyen değişkenlerin ise grupları eşit olarak etkilediği varsayılmıştır. 1.9. Araştırmanın Sınırlılıkları Bu araştırma, 15 1. Güney Marmara bölgesinde yer alan büyük bir ilin merkez ilçelerinden biri, 2. Kurum öğretmenleri (n=22) ve 11. sınıf öğrencileri (n=64), 3. Endüstriyel Otomasyon Teknolojisi (Mekatronik) bölümü meslek dersleri modüllerinde yer alan matematiksel yapılar, 4. Hazırlık ve görüşmelerin yapıldığı 2016 – 2017 öğretim yılı birinci dönemi ile uygulamanın ve STEM aktivitelerinin yapıldığı aynı öğretim yılının ikinci dönemi ile sınırlıdır. 16 2. Bölüm Kavramsal Çerçeve Çalışma kapsamında STEM temelli matematik öğretimi ile meslek lisesi öğrencilerinin 21. yüzyıl becerileri, mesleki matematik başarısı ve STEM kariyerleri konusunda tutum ve seviyelerinde olumlu anlamda artış sağlanması amaçlanmaktadır. Bu nedenle, 21. yüzyıl becerileri, mesleki matematik, durumlu öğrenme kuramı, STEM eğitimi ve mesleki eğitim çalışmanın dayandığı temel kavramlardır. Bu kavramlar aşağıda açıklanmaktadır. 2.1. 21. Yüzyıl Becerileri “21. yüzyılda karmaşık bilgiler içinden gerekeni seçebilen, parçaları bir araya getirebilen, sezgi, empati ve anlayış geliştirmiş, sosyal, kültürel ve siyasal kimlik geliştirmiş bireylere gereksinim vardır.” Genç & Eryaman (2008, s. 101) 21. yüzyıl becerileri, 21. yüzyılın bilgi toplumunda gençlerin etkili çalışan ve etkili vatandaş olması için gerekli beceriler ve yeterlilikler olarak tanımlanmaktadır. (Ananiadou & Claro, 2009). Birçok eğitimcinin vurguladığı gibi, günümüzde öğrencilerin başarılı olması için 21. yüzyıl becerilerine sahip olmaya ihtiyacı vardır. 21. yüzyıl öğrenci becerileri bazı noktalarda benzerlik gösterse de bu konuda farklı sınıflandırmalar bulunmaktadır. Bu kapsamda, Rotherham ve Willingham (2010) eleştirel düşünme ve problem çözme ya da bilgi okuryazarlığı ve evrensel farkındalık gibi 21. yüzyıl becerilerinin aslında yeni beceriler olmadığını iddia etmektedir. Yeni olan durum “ekonomimizdeki değişikliğin ne boyutta olduğu ve dünyada kabul edilen ortak ve bireysel başarının bu becerilere bağlı olması” (s. 17) anlamına gelmektedir. 21. yüzyıl becerilerinin öğrenciler tarafından kazanılması için üç ana bileşkeye ihtiyacımız vardır: (i) Eğitimciler ve karar verici / politika belirleyicilerin, eğitim programlarının eksikliklerinden arındırması ve program içeriğinin becerilerin uzun vadeli kazanımını sağlaması, 17 (ii) Öğretmen eğitimlerinin bu becerileri kazandıracak ve öğretebilecek şekilde yapılandırılması, (iii) Daha zengin öğrenmeyi ve daha karışık görevleri ölçen yeni sınav formatlarının geliştirilmesi. 21. yüzyıl öğrenme çerçevesi (P21’s Framework for 21st Century Learning, 2007) öğretmenlerden, eğitim uzmanlarından, yöneticilerden alınan bilgiler ışığında tanımlanmış olup öğrencilerin iş yaşamında, günlük hayatta ve bir vatandaş olarak sahip olmaları gereken beceri ve bilgileri ve de 21. yüzyıl öğrenme çıktılarını göstermektedir (Şekil 2.1). Bu anlayış ABD’de ve diğer gelişmiş ülkelerde pek çok eğitim uzmanı ve okul tarafından öğrenmenin merkezine konulmuştur. Şekil 2.1 21. Yüzyıl öğrenme çerçevesi 21. yüzyıl öğrenme çerçevesinde Şekil 2.1’de gösterildiği gibi anahtar konular ve temalar ve üç ayrı beceri türü olmak üzere dört başlık bulunmaktadır. Bu başlıklar altında öğrencilerin almaları gereken dersler ve edinmeleri gereken beceriler aşağıda listelenmiştir: 1- Ana Konular ve 21. Yüzyıl Temaları: Okuma, yazma ya da dil sanatları, dünya dilleri, sanat, matematik, ekonomi, fen bilimleri, coğrafya, tarih, yurttaşlık. 18 Okullarda disiplinlerarası bilginin anlaşılması için şu ana konulara önem verilmelidir: küresel farkındalık, finans, ekonomi, iş ve girişimcilik okuryazarlığı, yurttaşlık okuryazarlığı, sağlık okuryazarlığı, çevresel okuryazarlık. 2- Öğrenme ve Yenilik Becerileri (4C- critical thinking, communication, collaboration, creativity): Eleştirel düşünme ve problem çözme, yaratıcılık ve yenilik, iletişim ve işbirliği. Eleştirel düşünme ve problem çözme: Eleştirel düşünme; doğru bir şekilde analiz ve çıkarımlar yapabilme tümevarım ve tümdengelim kullanarak akıl yürütme becerisidir. Bu beceriye sahip olan öğrenciler; duruma uyan akıl yürütmeler yapabilme, bütünü oluşturan parçaların birbiriyle etkileşimini analiz edebilme, farklı bakış açılarını analiz edebilme, yaptığı analizleri yorumlayabilme ve bunlardan sonuç çıkarabilme, öğrenme süreç ve tecrübelerini eleştirel olarak düşünebilme gibi özelliklere sahip olmalıdır (Partnership for 21st Century Learning, 2015). Problem çözme bir amacı gerçekleştirmek ya da bir sorunu aşmak için gerekli zihinsel basamaklar bütünüdür (Haladyna, 1997). Bir öğrenci problem çözme becerisine sahip ise daha önce karşılaşmadığı bir problemi geleneksel ya da yenilikçi yollarla çözebilir, problemi farklı bakış açıları ile değerlendirebilir ve daha iyi çözüm yolları bulmak için akılcı sorular sorabilir. İletişim becerisi: Yazılı, sözlü ve sözsüz iletişim yöntemlerini etkin biçimde kullanarak çevresiyle etkileşim halinde olma, düşüncelerini etkin biçimde ifade edebilme ve iyi bir dinleyici olabilme becerisidir (Partnership for 21st Century Learning, 2015). İşbirliği becerisi: Farklı topluluklar içinde saygılı ve özverili biçimde çalışabilme, topluluğun hedeflerini gerçekleştirebilmek için topluluk zincirinin bir haklası olmayı benimseme ve sorumluluklarını yerine getirebilme becerisidir (Partnership for 21st Century Learning, 2015). 19 Yaratıcılık becerisi: Bir şeyleri daha önce olmayan yollarla yapma ya da daha önce olmayan bir şeyi yapma olarak tanımlanabilir. Bu beceriye sahip öğrenciler; yeni ve değerli fikirler oluşturma, bunları geliştirme ve analiz etme özelliklerine sahiptirler (Partnership for 21st Century Learning, 2015). 3- Bilgi, Medya ve Teknoloji Becerileri: Bilgi okuryazarlığı, medya okuryazarlığı, bilgi ve iletişim teknolojileri okuryazarlığı Bu başlıkta sayılan okuryazarlık niteliklerine sahip öğrencilerden bilgiye çeşitli yollarla erişebilmesi, bu bilgiyi yaratıcı şekilde kullanabilmesi ve bunları yaparken etik kurallarına uyması beklenir. Çağımızda bilgiye erişim çok kolaylaşmış olmasına rağmen doğru ve faydalı bilgiye erişim çok da kolay değildir. Çünkü çok geniş bir kaynak olan internette son derece fazla bilgi kirliliği mevcuttur (Partnership for 21st Century Learning, 2015; Trilling & Fadel, 2009). 4- Hayat ve Kariyer Becerileri: Esneklik ve uyumlu olma, girişimcilik ve kendi kendini yönetme, sosyal ve kültürlerarası etkileşim, üretkenlik ve hesap verilebilirlik, liderlik ve sorumluluk 21. yüzyıl becerilerinde profesyonel öğrenme ortamlarının rolü DuFour ve DuFour (2010) tarafından vurgulanmıştır. DuFour ve DuFour’a göre geleneksel okul kültürü öğrencilere 21. yüzyıl becerilerini kazandırmamaktadır. Bu becerilerin kazanılması için eğitimcilerin “iş birliği” anlayışının öğrenci başarısı üzerinde olumlu etkisi olacağını benimseyip okulları profesyonel öğrenme topluluklarına (professional learning communities- PLC) çevirmesi gerekmektedir. Bu nedenle, eğitim verilen ortam yüz yüze, sanal ya da karma iletişimler için bilgi paylaşımını güçlendiren profesyonel öğrenme ortamları olmalıdır. 21. yüzyıl becerilerinin başarılı bir şekilde uygulanması ve öğrencilere kazandırılması yeni bir eğitim programının oluşturulmasından daha öte bir konudur. Bu iş birliğinde üç temel vurgu vardır: 20 (i) Tüm öğrencilerin üst seviyede öğrenme gerçekleştirebilmesi için kararlılık göstermek, (ii) Bu kararlılığı gerçekleştirmek için ortak çaba harcamak, (iii) Her bir öğrencinin ihtiyacına cevap veren, öğretmen uygulamalarını zenginleştiren ve sürekli gelişimi sağlayan sonuçlara odaklanmaktır. Günüç, Odabaşı ve Kuzu (2013) tarafından sosyal paylaşım platformu Twitter üzerinden yapılan bir çalışma ile Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi 1., 2., 3. ve 4. sınıflarında öğrenim gören 39 öğretmen adayının 21. yüzyıl öğrenci özellikleri hakkında düşünceleri araştırılmıştır. 39 öğrenci “geleceğin öğrencisi” konusunda tweet atmıştır. Toplanan tweetler tematik analiz ile incelenmiş, analiz sonucu 21. yüzyıl öğrenci özellikleri hakkında 4 ana tema ortaya çıkarmıştır: (i) Kişisel beceriler (bilişsel, içsel/öz ve sosyal), (ii) Araştırma ve bilgi edinme becerileri (araştırma, öğrenme ve bilgiyi edinme), (iii) Yaratıcılık, yenilik ve kariyer becerileri (kariyer ve yenilik) ve (iv) Teknoloji becerileridir (kullanım ve yaygınlaştırma). Uluslararası Eğitimde Teknoloji Kullanımı Topluluğu (International Society for Technology in Education (ISTE)), öğretmenlerin, eğitimi iyileştirebilmek ve profesyonel uygulamaları zenginleştirmek için belli performans göstergelerini sergilemesi gerektiğini önermektedir. Bu göstergeler beş başlık altında toplanmıştır: (i) Öğrencinin öğrenmesini ve yaratıcılığını kolaylaştırmak, (ii) Dijital çağ öğrenme deneyimleri ve sınavlarını (değerlendirme metotlarını) tasarlayıp geliştirmek, (iii) Dijital çağ iş ve öğrenmelerini modellemek, (iv) Dijital vatandaşlık ve sorumluluğu desteklemek ve modellemek ve (v) Profesyonel gelişim ve liderlik için çalışmaktır (ISTE, 2007). 21 21. yüzyıl becerilerinin kazandırılması öğrencilerin farklı disiplinleri anlayabilmesi, bunları harmanlayabilmesi ve hem günlük yaşamına hem de iş yaşamına adapte etme yetisini kazanması ile mümkün olabilir (Trilling & Fadel, 2009). Bu doktora çalışmasında STEM eğitiminin 21. yüzyıl becerilerine etkisini araştıran ve çalışmanın yöntem bölümünde detayları açıklanıp bulgular bölümünde sonuçlarının değerlendirildiği bir kısım bulunmaktadır. 2.2. Mesleki Matematik Sosyal hayatta ve iş yaşamında, okuma, yazma, bilgi teknolojilerinin kullanılması konusunda becerilere ihtiyaç duyulmasının yanı sıra sayıların ve matematiksel becerilerin işlevsel olarak anlaşılmasına da ihtiyaç vardır. Çünkü her iş alanında, her yeni teknolojide ve gelişmede gizli veya açık matematik bulunmaktadır (Wedege, 2010). Mesleki eğitim programlarına, Avrupa Birliği'ndeki eğitim ve işgücü piyasası politikalarında, öncelikli olarak teknolojik gelişmelere dikkate alınarak öncelik verilmektedir. Eğitim planlamacıları, 1980'lerden itibaren ciddi olarak ortaya çıkmaya başlayan, kişilerin mesleki yeterlilikleri hususunda zorunluluk ve öncelik görmektedirler. Ayrıca, yeterlilik kavramı, 'işyerinde matematik eğitimi' konusundaki çalışmaların yer aldığı sosyal ve pedagojik araştırma alanları arasında önemli bir bağlantıdır. Kavram, yetişkin eğitimi ve iş arasındaki ilişkiye dair didaktik yansıma için bir çerçeve sunmaktadır. Bu noktada iki soru ortaya çıkmaktadır: işgücü piyasasındaki teknolojik gelişim için gerekli nitelikler nelerdir ve bunlar nasıl bir eğitimle elde edilir (Wedege, 2010)? Meslek eğitimcileri tarafından matematiksel bilgi (aritmetik, cebir ve geometri) kilit bir yeterlilik olarak gösterilmektedir (Darrah, 1992). Ek olarak, eğitim planlayıcıları çoğunlukla basit bir denklem kullanır: (Yeterlilik talebi) – (Yeterlilikler) = (Yeterlilik ihtiyaçları) Matematik, iş sektöründeki kariyerlerin çoğunun anahtarıdır. Bilgisayarlar ve bilgi teknolojileri için de en önemli yeterliliklerden biri matematik bilgisidir. Bilgisayarların ve bilgi teknolojisinin etkisi sadece mühendislik ve bilimde değil, üretim ve tarım, sağlık ve 22 reklamcılık gibi çeşitli alanlarda da görülebilir. Hemen hemen her sektördeki kariyerlere hazırlıklı olmak için öğrencilerin matematiği öğrenmeleri gerekir. Bununla birlikte, bu öğrenme ne akademik müfredatın soyut matematiği ne de itibar edilmeyen mesleki matematiğin sınırlı konuları gibi olmalıdır. İş yaşamındaki bireylerin eksiklikleri, yüksek matematik veya ileri cebir değil, lisede öğretilebilecek ancak öğretilemeyen daha temel ve mesleki anlamda öğrenmeyi destekleyici matematik becerileridir. Öğrencilerin nicel verileri sözel, görsel ve mekanik bilgilerle birleştiren problemleri düşünmek için eğitime ihtiyaçları vardır. Teknik bilgiyi yorumlama ve sunma kapasitesi ve bir şeyler ters gittiğinde durumlarla başa çıkma yeteneği meslek bilgisi kadar matematik bilgisi de gerektirmektedir. Günümüzün zorluklarını karşılamak için yeni yaklaşımlar gerekmektedir (Forman & Steen, 1999). İş yaşamındaki örnekler ve yapılan araştırmalar gösteriyor ki, alınan diplomalar ve dereceler öğrencilerin gerçek performans yetenekleri hakkında pek bir şey söylememektedir. Matematik, akademik ve mesleki ortam arasındaki dualitenin bir mikrokozmosunu sağlar. Yaygın olarak teori ve soyutlamanın özü olarak algılanan matematik, aynı zamanda güçlü ve pratik bir araç olarak değerlendirilir (Odom, 1998). Birçok meslekte, sayısal okuryazarlık sözel okuryazarlık kadar önemlidir (Steen, 1997). Bununla birlikte, eğer matematik eğitimi iş dünyasına hizmet edecekse, tipik matematik derslerinde bulunanlardan farklı bir tecrübe gerekir (National Research Council, 1998). Günümüz dünyasında öğretim programlarında öğrencilere öğretilmesi gereken matematik şu özelliklere sahip olmalıdır (Forman & Steen, 1999):  Tüm lise mezunları bilmeleri ve yapmaları gerekenler konusunda toplumun beklentilerini karşılamalı.  Devlet kurallarına ve ulusal değerlere ait ortak öncelikleri ve özellikleri yansıtmalı.  Matematik de dâhil olmak üzere matematik temelli derslerde başarıyla devam eden öğrenci sayısını arttırmaya olanak sağlamalı. 23  Öğrencilerin matematiği günlük yaşamın ve iş hayatının her alanında görmesini ve kullanmasını sağlamalı.  Öğrencilerin doğru matematik dilini anlamalarına ve kullanmalarına yardımcı olmalı. Ülkemizde eğitim veren liseler farklı türlerde ve türüne göre farklı amaçlara sahip olmalarına rağmen, üniversite eğitimine devam etmek isteyen tüm öğrencilerin girmek zorunda olduğu üniversite giriş sınavı sebebiyle mesleki anlamda iyi bir matematik eğitimi verilememektedir. Özellikle matematik altyapısı zayıf olan öğrencilerin okuduğu meslek liselerinde bu durum daha da büyük sorunlara yol açmaktadır. Mesleki matematik yukarıda da açıklandığı gibi öğrencilerin kariyer seçimi ve iş yaşamındaki başarıları bağlamında önemle üzerinde durulması gereken bir konudur. Bu çalışmada uygulanan STEM temelli matematik eğitiminiyle öğrencinin mesleki matematikteki başarısının artırılması amaçlanmıştır. 2.3. Durumlu Öğrenme Kuramı Öğretimi temel alan eğitim türleri genellikle, bilme ve yapma arasında fark olduğunu, bilginin tek başına yeterli olduğunu, bilginin öğrenildiği ve kullanıldığı ortamdan izole edilebileceğini farz etmektedirler. Ders içerikleri çoğunlukla, soyut şekilde düzenlenmekte ve uygulanmaktadır. Durumlu öğrenme kuramına göre ise, bilgi durumludur ve kullanıldığı ortamın bir parçasıdır. Nesnelci yaklaşımı temel alan geleneksel öğretim, bu bakış açısını görmezden gelmektedir. Aslında bir şey gerçekten biliniyorsa uygulamaya geçirilebilir yani başka durumlara transfer edilebilir. Fakat bu geleneksel uygulamalarla mümkün olamamaktadır (Brown, Colins ve Duguid 1989). Lave (1996) de; Brown, Colins ve Duguid’i (1989) destekler nitelikte öğrenmenin, ortaya çıktığı kültürden bağlamdan ve uygulamalardan etkileneceğini belirtir. Fakat ne yazık ki geleneksel sınıflarda sunulan bilgi, anlam kazandığı bağlamdan soyutlanarak öğrencilere sunulmaktadır. Bu da öğrencinin gerçek hayattaki problemlerin çözümünde başarısız olmalarına sebep olmaktadır. Kısacası durumlu öğrenme, öğrenmeyi sosyal ve kültürel bir 24 yapı olarak ele almaktadır. Durumlu öğrenme, öğrencileri öğrenme sürecinin merkezinde tutar. Öğrenme, çevredeki gerçek uygulamalara mümkün olduğunca benzeyen bir bağlamda diğer durumlarla bağ kurmaya dayanan bir süreç hâline gelir. Sınıfta durumlu öğrenme kuramı ile içerik, bağlam, topluluk ve katılım bütünleştirilmelidir. Durumlu öğrenme, öğrenmenin nasıl gerçekleştiği ile ilgilenir. İnsan bilgisi, davranışların düzenlenmesi yeteneği ve değişen koşullara dinamik olarak uyum sağlama becerisi olarak görülmelidir (Clancey, 1995). Kişi farklı durumlarla karşılaştığında, durumun özelliğine bağlı olarak bilgilerini kullanılabilmelidir. Bir öğretim stratejisi olarak durumlu biliş, öğrencilerin ilgileri ve ihtiyaçları ile konuların ilişkilendirilmesi gereğini vurgulamaktadır. Öğrenme günlük hayattaki gerçek olaylardan elde edilen anlamdır. Bunun için konular öğrenci deneyimleri ile bütünleştirilmeli ve öğrencilere gerçek hayat bağlamındaki olaylar yansıtılmalıdır. Ancak bu şekilde bilgi edinme süreci gerçekleşir ve öğrenilenler sınıftan gerçek uygulamalara transfer edilebilir. Sınıflarda, durumlu öğrenmenin uygulanabilmesi için de, öğrencilerin gerçek hayatta karşılaşabilecekleri kadar karmaşık durumların yer alacağı ortamlar tasarlamak gerekmektedir (Stein, 1998). Durumlu öğrenme, öğrenciler akademik bilginin alıcısı ve uydurma problemleri çözerek değil, belli bir disiplin alanında çırak olarak görev aldıklarında ve etkinlikler gerçek durumlara benzer olursa gerçekleşir. Gerçek öğrenme etkin öğrenmedir. Bu öğrenme şekli, gerçek hayat durumlarını ve gerçek hayat karmaşık problemlerini ve şartlarını içerir (Brown ve diğerleri, 1989; Jonassen, 1991). Fakat öğrencilere tüm durumlardaki problemleri sunmak mümkün olamayacağından, ne yapmak gerektiği sorgulanmalıdır. Birçok duruma transfer edilebilecek bilgi ve becerilerin kazandırılması, öğrencilere sunulan gerçek hayatı yansıtan durumların, çoklu bakış açısını gösterecek şekilde düzenlenmesi ile sağlanabilir. Bunu gerçekleştirebilmek için de öğrencilere verilen durumların basit değil karmaşık olması ve 25 çeşitlendirilmesi gerekir. Öğrenmede transferin önemi bilinmesine rağmen transferin nasıl sağlanacağı çok da açık değildir. Öğrencilere verilen bilgileri nerelerde kullanabileceklerini söylemek ve göstermek yeterli olmamaktadır. Öğrencilere öğrendikleri ortamdan farklı bir ortamda öğrendiklerini uygulama fırsatı verilmelidir. Öğrencilere kazandırılan bilgi ve beceriler, gerçek görevlerle bütünleştirilmeden bağlamdan uzak bir şekilde verilirse transferin sağlanması mümkün olmayacaktır. (Winn, 1993). Kullanılabilir bilgi (transfer edilebilen bilgi) belli özelliklere sahip öğrenme ortamlarında kazanılır. Bu ortamların özellikleri özetlemek gerekirse (Herrington ve Oliver,1995); • Gerçek hayatta kullanılabilecek bilgileri yansıtan gerçek bağlamlar sağlamalıdır. • Gerçek etkinlikler sunmalıdır. • Uzman deneyimlerinden yararlanabilme imkânı sağlamalıdır. • Çoklu roller ve bakış açıları sağlamalıdır. • Bilginin işbirliği içinde yapılandırılması desteklemelidir. • Soyut düşüncelerin şekillenmesine imkân veren yansımayı desteklemelidir. • Bilgilerin ifade edilmesini desteklemelidir. • Değerlendirmenin görevler yolu ile yapılmasını sağlamalıdır. Bu çalışmada, araştırma yapılan ortam (meslek lisesi) düşünülerek, STEM eğitimi Lave ve Wenger’nin (1991) literatüre kattığı ‘durumlu öğrenme’ (situated learning) teorik çerçevesinde ele alınmıştır. Teorik çerçeve olarak durumlu öğrenme teorisinin seçilmesinin nedeni, araştırma yapılan meslek lisesindeki çıraklık eğitimi (apprenticeship) vurgusunun araştırmadaki önemidir. Ayrıca durumlu öğrenme teorisinde öğrenme ve bilgi belli ortamlarda bulunan sosyal süreçler ile edinilir ve geleneksel öğretimle karşılaştırıldığında gerçek hayatı daha çok yansıttığı vurgusudur (Lave & Wenger, 1991; Moore ve diğerleri, 2014) ve bu teorik çerçevede öğrencinin içinde bulunduğu toplumsal bağlam çok önemlidir. 26 Çünkü meslek liselerinde öğrencilerin alanlarıyla ilgili aktivitelere katılımı, eğitim sürecinde iletişimi, etkileşimi ve öğrencinin aktif katılımı ile gerçekleşir. Durumlu öğrenmede, Lave ve Wenger (1991) öğrenmeyi “uygulama toplumunun bir yönü” olarak tanımlamaktadır (s. 29). STEM eğitimi literatürü incelendiğinde de geleneksel, ezbere dayalı eğitimden ziyade uygulamalı eğitimi önerir ve bu eğitim, öğrencinin bulunduğu ortamda aktif katılımını sağlar ve toplumun ihtiyaç duyduğu bilgi ve becerileri kazanmasını kolaylaştırır. Bu araştırmanın yapıldığı yer bir meslek lisesidir ve bu lisede STEM eğitimi öğrencilere, öğretmenlere ve kurum idarecilerine tanıtılıp bir süreç içinde bu paydaşların aktif katılımı ile STEM eğitimi uygulaması yapılmıştır. Bu teorik çerçevede önemli noktalardan biri de bilgi ve öğrenmenin bir çıktı değil bir süreç olarak ele alınmasıdır. Kullanılan teorik çerçeve ile ilgili olarak çeşitli eleştiriler bulunmaktadır. Bu eleştirilerden biri de durumlu öğrenme kuramının kurucuları Lave ve Wenger’in de (1991) kabul ettiği bir eleştiridir. Lave ve Wenger, teorilerindeki sınırlılığı öğrencilerin katıldığı ortamın yeterince vurgulanmaması olduğunu belirtmiştir. Literatürde vurgulanan bu eksiklik, yöntem bölümünde araştırma merkezi olan meslek lisesinin detaylı betimlenmesiyle giderilmeye çalışılmıştır. Bu çalışmada, Lave ve Wenger’in (1991) teorisi araştırma alanına adapte edildiğinde durumlu öğrenme kavramı ‘meslek lisesi öğrencilerinin STEM eğitiminde akranları ve alan uzmanı öğretmenleri ile iş birliği yaparak aktif öğrenmeyi gerçekleştirmeleri’ olarak tanımlanmıştır. Durumlu öğrenme teorik çerçevesinin bu araştırmaya getirmesi beklenen en önemli katkıları öğrencilerin STEM eğitimi ile ilgili farkındalığının artması, STEM modülünün geliştirilmesi, farklı disiplinlerdeki öğretmenlerin iş birliği yapması ve STEM kariyerleri hakkında bilinçli tercih yapmalarına olacak etkileridir. 2.4. PISA Ölçeğinden Fen, Matematik Okuryazarlığı ve Okuma İle İlgili Bulgular Her üç yılda bir kez OECD tarafından yapılmakta olan PISA (Programme for International Student Assessment) testi 15 yaş grubundaki öğrencilerin matematik, fen ve 27 okuma becerileri alanlarındaki yeterliliklerini değerlendirmeye yönelik bir testtir ve okul sistemlerindeki kaliteyi ve etkililiği değerlendiren bir ölçüdür. Sonuçlar her ülkeye öğrencilerini ne derece etkili eğitim verdiklerini diğer ülkelerle ve kendi içinde kıyaslamalar yaparak görme fırsatı sunar. Böylelikle yeni eğitim politikalarının geliştirilmesinde ve eğitim kalitesinin artırılmasında bazı kriterler oluşturmaya yardımcı olur (OECD, 2016a). PISA sonuçlarına göre yüksek performansı olan ülkeler ve eğitim kurumları belirlenir ve bu sonuçlar eğitimciler ve hükümetler ile kendi okullarına adapte edebilmeleri için paylaşılır. PISA uygulama materyalleri başarı testleri, öğrenci anketi ve okul anketi olmak üzere üç farklı değerlendirme aracından oluşmaktadır. Başarı testleri ile matematik, fen ve okuma becerileri okuryazarlığı ölçülmektedir. Öğrenci anketi ile öğrencilerin motivasyonları, öz değerlendirmeleri, öğrenme şekilleri, okul ve aileleri ile ilgili bilgiler toplanmaktadır. Okul anketi ise okulların sosyal, ekonomik ve fiziki durumları ve eğitim ortamları ile ilgili verilerin toplanabilmesi amacıyla yapılmaktadır. Üç yılda bir yapılan PISA’da matematik, fen ve okuma becerileri arasından ağırlıklı alan olarak Şekil 2.2’da görüldüğü gibi düzenli bir döngü söz konusudur. 2015 yılında düzenlenen son PISA testinde ağırlıklı alan fendir. Şekil 2.2 PISA ağırlıklı alan uygulama döngüsü Sadece Kanada, Estonya, Finlandiya, Hong Kong (Çin), Macao (Çin) ve Singapur ‘da 15 yaşındaki her beş öğrenciden dördü fen, matematik ve okumada temel yeterliliğe sahiptir. (OECD, 2016a). PISA 2015’te fen, değerlendirilen ana bilgi alanı olduğu için öğrencilerin fen bilimlerine, teknolojiye, mühendisliğe ve matematiğe (STEM) olan ilgileri ve motivasyonları 28 ve de bunlarla ilgili inanç ve davranışları önemli bir değerlendirme boyutunu oluşturmaktadır (OECD, 2016b, s.109). OECD tarafından düzenlenen Uluslararası Öğrenci Performansı Değerlendirme PISA 2015 raporuna göre maalesef Türkiye önceki yıllara göre daha geride kalmıştır: 72 ülke ve ekonomik bölgede 15 yaşındaki 540 bin öğrenci üzerinde yapılan değerlendirmede Türkiye matematikte 50. sırada, fende 54. sırada ve okumada 50. sırada yer almıştır. Tablo 2.1’de 2015 PISA sonuçları ve Şekil 2.3’te de Türkiye’nin yıllara göre sonuçlarının değişimi görülmektedir. Tablo 2.1 2015 PISA sonuçları Fen Okuma Matematik OECD Ortalaması 493 493 490 Tüm Ülkeler Ortalaması 465 460 461 Puan (Türkiye) 425 428 420 Sıra (Türkiye) 54 50 50 Şekil 2.3 Türkiye’nin yıllara göre PISA sonuçları değişimi 2015 PISA sonuçlarına bakıldığında Türkiye’nin PISA ortalamasının çok altında sonuçlar aldığı görülmektedir. 72 ülke arasındaki sıralaması da ülke puanının durumunu teyit etmektedir. Türkiye’nin 2003’ten beri katılmakta olduğu PISA’da 2012 yılına kadar aldığı puanlar yönünden artan bir grafiği olmakla birlikte 2015 yılında ciddi bir düşüş göze 29 çarpmaktadır. 2015 yılında yapılan PISA uygulaması sonuçları incelendiğinde Türkiye’nin matematik puanlarının % 14,2 ve fen puanlarının % 13,7 OECD ortalamasının altında kaldığı görülmektedir (OECD, 2016a). 2018 yılında yapılacak olan PISA uygulaması için Türkiye’den okul türlerinin oranına göre 189 okul rastgele seçimle belirlenmiş ve bu okullarda kurulan PISA koordinatörlükleri okullarındaki 15 yaşındaki öğrencilerin listesini PISA merkezine göndermişlerdir. Uygulamaya katılacak her okuldan 42 öğrenci yine rastgele seçimle bu merkez tarafından belirlenmektedir. PISA uygulamalarında öğrencilere sorulan sorular göz önünde bulundurulduğunda öğrencilerin bu sınavlarda başarılı sonuçlar alabilmeleri için okuduğunu anlama ve yorumlama, matematik ve fen bilgilerini günlük hayatta karşılaşabilecekleri durumlara uygulayabilme becerisine sahip olmaları gerekliliği açıkça görülmektedir. Ancak mevcut eğitim sistemimiz bu gereklilikleri tam olarak sağlayamamaktadır. Öğrencilerin uygulamayı temel alan ve farklı disiplinleri birleştiren bir eğitim modeline ihtiyacı bulunmaktadır. 2. 5. STEM (FeTeMM) Eğitimi Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik kelimelerinin kısaltılmasıyla oluşturulmuş olan FeTeMM kelimesi İngilizce STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) kavramından yola çıkılarak türetilmiştir. STEM kavramı ilk olarak ABD’de Ulusal Bilim Kurumu (National Science Foundation) direktörlerinden Judith A. Ramaley tarafından önerilmiştir. Bu araştırmada uluslararası anlaşılırlık ve kullanım yaygınlığı bakımından FeTeMM yerine STEM terimi kullanılmıştır. Bu çalışmada, STEM eğitimi kavramı, ‘dört farklı disiplini birleştiren ve uygulamayı temel alan bir yaklaşımla, fen, teknoloji, mühendislik ve matematik gibi dört önemli ana disiplinin entegrasyonunu amaçlayan bir öğretim sistemidir’ şeklinde tanımlanmıştır (Bybee, 2010, s. 996). Bu dört disipline odaklanıldığında; fen, dünyanın doğasını anlama ve üzerinde 30 çalışma, teknoloji, insanların istek ve ihtiyaçlarını karşılamak için insan eliyle yapılmış her türlü ürün, mühendislik, öğrencilerin problem çözmek için kullandığı tasarım süreçleri ve matematik, birbiriyle ilgisiz görünen sayıların, şekillerin, işlemlerin ve niceliklerin dili biçiminde daha işlevsel olarak açıklanabilir (Jolly, 2014). STEM eğitimi yaklaşımı, belirtilen dört disiplinin farklı farklı öğretilmesinin yerine disiplinlerarası ve disiplinler içi iş birliği sağlanarak entegre şekilde öğretilmesini sağlar (Akgündüz ve diğerleri, 2015). Entegre öğrenme ve müfredat entegrasyonu, konuların gerçek hayatla ilişkilendirildiği ve müfredat entegrasyonu yoluyla daha anlamlı hale getirildiği gelişimci Dewey geleneğini yansıtır (Beane, 1997). STEM eğitimi sadece belli bir eğitim düzeyinde değil okulöncesi eğitiminden üniversite eğitimine kadar tüm seviyelerde disiplinlerarası bir yaklaşım olarak kabul edilmektedir (Gonzalez & Kuenzi, 2012). Williams’a (1999) göre ise, STEM hareketi eğitimsel olmayan bir mantıktan yola çıkmıştır ve bu hareket sınıflarda Matematik ve Fen (Fizik, Kimya, Biyoloji) derslerinin etkili biçimde verilmesini sağlamakla birlikte toplumsal ve ekonomik gerekçeler STEM hareketini başlatmıştır. Küresel ekonomik kaygıların etkilerini göz önünde bulundurduğumuzda, STEM faaliyetlerinin iş ve endüstri alanındaki işgücünü daha donanımlı hale getirmesi ve Mühendislik ve Fen alanlarında daha fazla eğitim ve istihdam yaratmasını teşvik etmesi umulmaktadır. İdeal bir STEM eğitimi, öğrencilerin araç-gereç ve mekanizmaların nasıl çalıştığını anlamasını sağlayan ve teknolojiyi kullanmalarını artıran bir eğitimdir (Bybee, 2010). Lise düzeyindeki bir STEM eğitimi, öğrencileri yaşama dair farklı disiplinlerin bilgi ve becerilerini birlikte öğrenmeye teşvik eder ve onları bilgi temelli bir ekonomi için hazırlar (NRC, 2011). Her türlü bilgi ve becerinin çok hızlı değiştiği ve geliştiği günümüzde bireyler, fen ve matematik gibi temel bilimlerden edindikleri kuramsal bilgileri teknoloji ve mühendisliğin 31 pratiği ile birleştirip dünyaya değer katacak yenilikler yapmalıdır (Akgündüz ve diğerleri, 2015). STEM içeriğinde yer alan dört ana disiplinin ne şekilde ya da ne seviyede entegre edilebileceği, konunun yapısına ve içeriğine, öğrenci ve okul seviyelerine göre değişiklik gösterebilir (Vasquez, Sneider, Comer, 2013). Tablo 2.2’de disiplin entegrasyonu türleri ve özellikleri görülmektedir. Tablo 2.2 Disiplin entegrasyon düzeyleri (Vasquez ve diğerleri, 2013) Entegrasyon formu Özellikler 1-Disipliner Kavramlar ve beceriler, her disiplinde ayrı olarak öğrenilir. 2-Multidisipliner Kavramlar ve beceriler, her disiplinde ayrı olarak ancak ortak bir tema içerisinde öğrenilir. 3-İnterdisipliner Bilgi ve becerileri derinleştirmek amacıyla iki veya daha fazla disiplinden, birbirine bağlı kavramlar ve beceriler öğrenilir. 4-Transdisipliner İki veya daha fazla disiplinden öğrenilen bilgi ve beceriler, gerçek dünyadaki sorunlara ve projelere uygulanır böylece öğrenme deneyimini şekillendirmeye yardımcı olur. Jolly’e (2014) göre STEM eğitimi, bazı derslerin bir araya getirilmesinden daha fazlasıdır. Öğrencilerin 21. yüzyıl rekabetçi işgücü ortamında ihtiyaç duyacakları derinlemesine bir matematiksel ve bilimsel destek sağlayan bir harekettir. Ancak bu hareket öğrencileri bilimsel meslekler için hazırlamanın da ötesinde, onlara hayatlarının her alanında kullanabilecekleri düşünme, muhakeme etme, iş birliği içinde çalışabilme, araştırmacı ve yaratıcı yetenekler kazandırma gibi bir misyona ve anlayışa da sahiptir. Lederman ve Niess (1997), farklı disiplinlerin bir araya getirilmesini bölünmüşlük değil farklı bir bütünleşme olarak görmektedir. Onlara göre bu bütünleşme kimyadaki bileşiklerin oluşumuna benzemektedir. Bileşikler, yapılarındaki elementlerden bambaşka özelliklere sahiptirler. STEM eğitimindeki dört disiplin de entegre edildiklerinde ayrı ayrı olduklarından daha farklı ve daha net bir bütün ortaya çıkarırlar. Çünkü STEM eğitiminde yer alan dört farklı disiplinin her birinin içinde yer alan konular belli oranlarda diğer disiplinlerin konuları içinde 32 bulunmakta ya da bunları desteklemektedir. Ancak STEM’i oluşturan bu dört disiplinin nasıl entegre edilmesi gerektiği bu noktada yeni bir olgu olarak ortaya çıkmaktadır. STEM eğitimi ve benzeri bazı tümleşik eğitim sistemleri dışında tüm dünyada ve Türkiye’de örgün eğitimde disipliner entegrasyon formasyonu uygulanmaktadır. Bu formasyonda her disiplin, diğer disiplinlerin kavram ve becerilerinden bağımsız olarak kendi alt konularına odaklanır. Tablo 2.1’de görülen entegrasyon düzeyleri dikkate alındığında, interdisipliner ve transdisipliner formasyonlar, STEM eğitiminin doğası ve amaçlarına uygunluğu açısından ve dersleri bir araya getirmekten öte gerçek dünya ve gerçek hayat problemlerine odaklanmış etkin öğrenme ve öğretme yaklaşımlarına yönelmesinden dolayı son dönemde ABD’de daha sık örnekleri görülen STEM entegrasyonu formasyonlarıdır (STEM Task Force Report, 2014). STEM eğitimi kavramı, yaşadığımız yeni bilgi çağında, ülkesine ekonomik ve bilimsel anlamda katkıda bulunacak vatandaşlara duyulan ihtiyaçtan ortaya çıkmıştır (Soylu, 2016). STEM eğitimi, yukarıda belirtilen dört disiplini entegre edilmiş bir bütün olarak öğretmeyi amaçlayan ve okul öncesinden yükseköğretime kadar tüm eğitim süreçlerini kapsayan bir yaklaşımdır (Bybee, 2010). Çocukluk ve ergenlik döneminde bireyler meraklıdırlar ve çevrelerindeki dünyayı keşfetmeye arzuludurlar; aynen bilim insanları gibi aktif öğrenici, yaratıcı ve sorgulayıcıdırlar (Katz, 2010). Bu sebeple onlara, araştırmak, incelemek ve doğuştan gelen yeteneklerini geliştirmek için gerekli kaynakları, fırsatları sunmak önemlidir (Soylu, 2016). Ancak geleneksel formal eğitim onların ilgilerini kısıtlayabilmekte ve öğrenmeye karşı tutumlarını olumsuz yönde etkileyebilmektedir (OECD, 2006). Türkiye’deki ezbere dayalı öğretim programları ve çoktan seçmeli merkezi sınavlar da bu olumsuzluğu katlamaktadır. STEM eğitimi, öğrencilerin, ilgilerini çeken problemlere karşı problem temelli öğrenme ve bilimsel sorgulama yöntemleriyle edindikleri matematiksel, bilimsel ve teknolojik 33 bilgilerini kullanarak çözümler tasarlamalarını ve geliştirmelerini amaçlamaktadır (Sanders, 2009). ABD’de Ulusal Araştırma Konseyi’nin entegre STEM eğitimi için amaçlar, sonuçlar, entegrasyonun doğası ve kapsamı, uygulama şeklinde dört ana başlık ve bunların farklı alt başlıkları olmak üzere çizdiği genel çerçeve (NRC, 2014) Şekil 2.4’te görülmektedir. Şekil 2.4 Entegre STEM eğitiminin genel özellikleri ve alt bileşenlerini gösteren betimleyici çerçeve SONUÇLAR AMAÇLAR Öğrenciler için Sonuçlar  Öğrenme ve başarma Öğrenciler için Amaçlar  21. yy becerileri  STEM okuryazarlığı  STEM dersleri alma, eğitimin  21. yy becerileri sürekliliği, mezunların oranı  STEM işgücüne hazırlık  STEM alanında istihdam  İstek ve katılım  STEM merakı/ilgisi  Bağlantı kurma  STEM kimliğinin gelişimi  STEM disiplinleri arasında Eğitimciler için Amaçlar bağlantı kurma yeteneği  STEM alan bilgisinin artması  Pedagojik alan bilgisinin Eğitimciler için Sonuçlar artmas ı  Uygulamadaki değişiklikler  Artan STEM alan ve pedagojik alan bilgisi Entegre STEM Eğitimi ENTEG RASYONUN DOĞASI UYGULAMA VE KAPSAMI  STEM bağlantılarının türü  Öğretim tasarımı  Disiplin vurgusu  Eğitimci desteği  Girişim in süresi, boyutu ve  Öğrenme ortamına uygun karmaşıklığı düzenlemeler Şekil 2.4’te çizilen genel çerçeve incelendiğinde, ana başlıkların ve bunların alt bileşenlerinin farklı şekillerde sıralanabileceği, değişebileceği ya da bunlara eklemeler 34 yapılabileceği görülebilir. Çünkü entegre STEM eğitiminin her varyantı (okul öncesinden üniversiteye kadar farklı eğitim düzeyleri, okul içi veya okul dışı eğitimler, vb.), farklı planlama yaklaşımlarını, kaynak ihtiyaçlarını, uygulama zorluklarını ve sonuçlarını önermektedir (NRC, 2014). STEM eğitiminde öğretim programının çok iyi hazırlanmış olması kadar, bu programı öğrencilere aktaracak olan öğretmenlerin STEM alanında iyi eğitilmiş olması ve eğitimin gerçekleştiği ortamın ve alt yapının da eğitimin amaç ve gerekliliklerine uygun olması çok önemlidir. Yukarıda sayılan üç ana gereksinimin sağlandığı iyi bir STEM dersi aşağıdaki altı özelliği taşımalıdır (Jolly, 2014):  Gerçek yaşam durumlarına ve problemlerine odaklanmalıdır. Öğrenciler, kendilerinde merak uyandıracak gerçek sosyal, ekonomik ve çevresel problemlerle karşılaşmalı ve bu problemlere çözümler aramalıdır.  Mühendislik tasarım süreçlerine –mühendislikte bir problemin çözümüne ulaşmak için takip edilen basamaklar bütünü- uygun yönlendirilmelidir. Bu süreç öğrencilere, problemi anlama ve çözümler yaratıp geliştirmede esneklik sağlar.  Öğrencileri, sorgulayıcılığa ve açık uçlu keşfe çekmelidir.  Öğrencileri verimli takım çalışmasına dâhil etmelidir.  Öğrencilerin öğrendiği matematik ve fen konularının içeriği özenle uygulanmalıdır.  Birden fazla doğru cevaba ve yanlış yapmanın da öğrenmenin bir parçası olduğuna olanak tanımalıdır. Sanders (2009) geleneksel STEM eğitimi yerine STEM ifadesine bütünleyici/tamamlayıcı kelimesini ekleyerek “bütünleyici/tamamlayıcı (integrative) STEM eğitimini” önerir. Sanders’e göre bütünleyici/tamamlayıcı STEM eğitimi, STEM konu alanlarının herhangi birinde, iki alan veya daha fazla alan arasında ve/veya STEM konusu ile 35 okulda işlenen bir veya daha fazla konu arasında öğretme ve öğrenmeyi keşfeden yaklaşımların bütünüdür. 2.6. STEM Okuryazarlığı Geleneksel olarak okuryazarlık terimi okuyup yazabilme yeteneği olarak tanımlanır ancak günümüzde okuryazarlık kavramı bu iki yetiden daha fazlasını kapsamaktadır (Zollman, 2012). Shanahan (1992), buna tanıma, akıcılık, kavrayış ve kompozisyonu da ilave etmiştir. ABD’deki Ulusal İngilizce Öğretmenleri Konseyi (NCTE), 21. yüzyıl okuryazarlarında aşağıdaki özelliklerin bulunması gerektiğini ifade etmiştir (NCTE, 2008):  Teknolojik aletleri kullanmada yeterlilik geliştirmek,  Sorunları işbirlikçi ve kültürlerarası açıdan ortaya koymak ve çözmek için başkalarıyla ilişkiler kurmak,  Çeşitli amaçlar doğrultusunda küresel topluluklar için bilgi tasarlamak ve paylaşmak,  Birden çok eşzamanlı bilgi akışını yönetmek, analiz etmek ve sentezlemek,  Multimedya metinlerini yaratmak, eleştirmek, analiz etmek ve değerlendirmek ve  Bu karmaşık ortamların gerektirdiği etik sorumluluklara katılmaktır. UNESCO (2008), okuryazarlık terimini tanımlamada daha da zengin bir yelpaze sunar: Okuryazarlık, bireylerin hedeflerini gerçekleştirmelerine, bilgi ve potansiyellerini geliştirmelerine ve topluluklarına ve daha geniş bir topluma tam olarak katılmalarına olanak sağlayan bir öğrenme süreci içerir. Bu tanım UNESCO’nun öğrenmeyle ilgili dört temel şartına bağlanmıştır: (1) öğrenmeyi öğrenme, (2) yapmayı öğrenme, (3) birlikte yaşamayı öğrenme, (4) kendini öğrenme. O halde günümüzde okuryazarlık, geleneksel dil süreçleri, multimodal dijital süreçler ve iletişimin sosyal uygulamaları ile iç içe geçmiş durumdadır (Lankshear & Knobel, 2006). 36 STEM okuryazarlığı da, STEM’i oluşturan dört disiplinin her biri için ayrı ayrı yapılan ve Tablo 2.3’de görülebilen tanımların birleşiminden daha fazlasını ifade etmektedir (Zollman, 2012). Tablo 2.3 Profesyonel kurumların okuryazarlık tanımları Disiplin Tanımı Yapan Kuruluş Okuryazarlık Tanımı Ulusal Bilim Eğitimi Kişisel karar verme, sivil ve kültürel işlere katılım ve Standartları ekonomik üretkenlik için gerekli olan bilimsel kavram ve (National Science süreçleri bilme ve anlama becerisi Education Standards) (1996) Fen/bilim Ekonomik İşbirliği ve Bilim ve fen bilgisini (fizik, kimya, biyoloji ve dünya/uzay okuryazarlığı Kalkınma Örgütü bilimleri alanlarında) ve süreçleri kullanarak anlama ve (Organization for bunlara ek olarak, fen bilincini hayat, sağlık, yeryüzü ve Economic Cooperation çevre ve teknoloji alanlarında etkileyen kararlara katılma and Development-OECD) becerisi (2003) Ulusal Değerlendirme Yönetim Teknolojiyi kullanma, anlama ve değerlendirmenin yanı sıra Kurulu (National Assessment çözüm üretmek ve hedeflere ulaşmak için gerekli teknolojik Governing Board) (2010) ilkeleri ve stratejileri anlama kapasitesi Uluslararası Eğitim Teknolojisi Yaratıcılık ve yenilikçilik gösterme, iletişim ve iş birliği Topluluğu (International kurma, araştırma yapma ve bilgiyi kullanma, eleştirel Society for düşünme, problem çözme, karar verme ve teknolojiyi etkili Teknoloji Technology in Education) ve üretken kullanma becerisi okuryazarlığı (2000) Uluslararası Teknoloji Eğitimi Teknolojinin nasıl oluşturulduğunu ve toplumu nasıl Birliği (International şekillendirdiğini ve dahası toplum tarafından nasıl Technology şekillendirildiğini anlama becerisi Education Association) (2007) Ekonomik İşbirliği ve Etkin ve ekonomik yapıların, makinelerin, süreçlerin ve Kalkınma Örgütü sistemlerin tasarımı, üretimi ve işletilmesi gibi bilimsel ve (Organization for matematiksel prensipleri pratik amaçlara sistematik ve Economic Cooperation yaratıcı bir biçimde uygulayabilme becerisi and Development-OECD) Mühendislik (2003) okuryazarlığı Mühendislik ve Teknoloji İnsanlığın yararına doğanın materyallerini ve kuvvetlerini Akreditasyon Kurulu ekonomik olarak kullanmanın yollarını geliştirmek için (Accreditation Board for uygulanan çalışma, deneyim ve uygulamaların edindirdiği Engineering and matematik ve doğa bilimlerinin bilgisi Technology) (2010) PISA (Program for Matematikle uğraşma, matematiği anlama ve tanımlama International yeteneği veya kapasitesi, ayrıca bireyin o anki ve Student Assessment) gelecekteki özel yaşamında, iş hayatında ve akran ve (2006) arkadaşlarıyla arasında gelişen, sosyal yaşamında yapıcı, ilgili ve yansıtıcı bir vatandaş olarak genel hayatında Matematik matematiğin ne gibi bir işlevi olduğu üzerine sağlam okuryazarlığı temellere dayalı yargılara varma becerisi Ulusal Matematik Öğretmenleri Okuma, dinleme, yaratıcı düşünme ve problem durumları, Konseyi (National Council of matematiksel sunumlar ve matematiği geliştirmek ve Teachers of Mathematics- derinleştirmek için çözümler hakkında iletişim kurabilme NCTM) (2000) becerisi 37 STEM okuryazarlığı sadece yukarıdaki tabloda görülen dört disiplinin okuryazarlığına sahip olmak değildir. Aynı zamanda, sayısız örtüşen disiplinlerarası becerileri, kavramları ve süreçleri eşleştirmekten daha fazlasını ifade eder. STEM okuryazarlığı, bu dört disiplindeki okuryazarlığın toplamından daha fazlasıdır, bunların birlikte oluşturduğu sinerjidir (Toulmin & Groome, 2007). Bloom'un taksonomi modeli, öğrenmeyi, bilişsel alan (bilgi ve süreçler), duygusal alan (tutum ve inançlar) ve psikomotor alan (manuel ve fiziksel beceriler) olmak üzere üç alana ayırır (Bloom & Krathwohl, 1956). STEM okuryazarlığının tam bir açıklaması için, üç öğrenme alanının (bilişsel, duygusal ve psikomotor) hepsi gereklidir. Bu nedenle, STEM okuryazarlığını tasvir etmek için yapılacak bir açıklama, üç tabakayı aydınlatmaya ihtiyaç duyar: (1) Fen, Teknoloji, Mühendislik, Matematik ve diğer ilişkili alanların okuryazarlığı, (2) kişisel, toplumsal ve ekonomik ihtiyaçlar ve (3) bilişsel, duygusal ve psikomotor öğrenme alanları (Zollman, 2012). Bu çalışmada STEM okuryazarlığı, Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik okuryazarlığı kavramlarının bütününü içeren, kişisel, toplumsal ve ekonomik ihtiyaçların göz önünde bulundurulduğu, bilişsel, duygusal ve psikomotor öğrenme alanlarının tümüne gereksinim duyan yaşamsal bir kavram olarak tanımlanmakta ve kullanılmaktadır. Fakat şunu da belirtmek gerekir ki Williams (2011) ve Bybee (2010) STEM eğitiminin ana amaçlarından biri olan STEM okuryazarlığı teriminin net olmadığını eleştirmekte ve birçok değişkene bağlı olarak değişiklik gösterebileceğine vurgu yapmaktadır. 2.7. STEM Kariyeri STEM disiplinleri ile ilgili işler STEM iş kariyeri olarak isimlendirilir. Dünyada birçok ülkede STEM kariyerlerine öğrencilerin ilgisini artırma girişimleri artmaktadır. Öğrencileri STEM kariyeri için hazırlamak gelişmiş ülkelerde verilen eğitimin en önemli önceliklerdendir ve dünyadaki birçok ülke STEM iş alanlarında daha fazla birey istihdam 38 etmeyi hedeflemektedir (Regisford, 2012). STEM kariyerlerine yönelik tutumda belirgin bir cinsiyet farklılığı vardır. Bu alanlara eğilim çok büyük oranda erkekler yönünedir (Diekman, Brown, Johnston, Clark, 2010; Hill, Corbett & St Rose, 2010). Küçük çocukların başlangıçta, yani eğitimin ilk basamaklarında bilim ve matematiğe yüksek bir ilgi göstermektedirler. Ancak eğitim sisteminde daha yukarıya çıktıkça yani lise ve üniversite eğitiminde, özellikle kız öğrencilerde çoğu aşamada STEM’e olan ilgilerinin kaybolduğu ve STEM kariyerlerinin daha çok oranda erkekler tarafından tercih edilmekte olduğu görülmektedir (Riegle-Crumb, Moore & Ramos-Wada, 2011; Sadler, Sonnert, Hazari, Tai, 2012). Brotman ve Moore’nın (2008) yaptığı derleme çalışmasındaki birçok nitel araştırma kız öğrencilerin fen bilimlerine ve matematiğe olan tutumunun erkeklere göre daha az olumlu olduğunu ve kız öğrencilerin yaşları ilerledikçe bu ilgilerinin daha da azaldığını göstermiştir. Teknoloji ve mühendislik alanlarındaki işler ise hem erkek hem de kız öğrenciler tarafından erkek işi olarak betimlenmektedir. Johnson ve Miller (2002) bu durumun nedenlerinden biri olarak STEM kariyerlerinin tanıtımında erkek işgücünün vurgulanmasının sorumlu etkenlerden biri olduğunu ifade etmiştir. STEM literatürü incelendiğinde, araştırmalar ve gelişmiş ülkelerdeki STEM araştırma raporları, iş gücü üretme kabiliyetini etkileyecek vasıflı işçilerin yetersiz kalması konusunda STEM işverenlerinin endişelerini vurgulamaktadır. Örneğin, ABD’nin STEM eğitimine yaptığı önemli yatırımlara rağmen STEM iş gücünün büyüklüğü ve bileşimi ülkenin talebini karşılayamıyor. Örneğin, ABD’de 2012’de yaklaşık 7,4 milyon STEM pozisyonu varken bu sayının 2020’ye kadar 8,95 milyona ulaşması bekleniyor. Avustralya’da STEM ile ilgili iş başvurularını inceleyen iş istatistik verileri, doğa ve çevre bilimleri ve tıbbi alanlardaki başvuranlara kıyasla, mühendislik ve teknoloji alanlarındaki işler için nispeten daha az nitelikli başvuru yapıldığını göstermektedir. Örneğin, petrol mühendisliğinde her boş iş pozisyonu için ortalama 43 kişinin başvurduğu ve hemen 39 hemen hiçbirinin pozisyon için uygun nitelikte olmadığı görülmektedir. Avustralya’daki bilgi teknolojileri alanındaki işverenlerin % 30’u da boşalan pozisyonda nitelikli başvuru sahiplerinin çok az olması nedeniyle başvuranların işe alınmalarında zorluklar yaşandığını bildirmektedir (Healy, Mavromaras, Zhu, 2011). Günümüzde, öğrencileri STEM alanlarındaki mesleklere hazırlama kaygısı K-12 eğitiminde dünya çapında ön planda bulunmaktadır. Bu kaygının nedenlerinden biri de STEM alanlarına öğrencilerin ilgisinin azalmasıdır (Wells, Sanchez, Attridge, 2007; Wells, 2008). Öğrenciler arasında STEM’e olan ilginin kaybolmasının nedeni literatürde çeşitli vurgularla raporlanmıştır: STEM eğitimi konusunda rehberlik ve yönlendirme eksikliği, teknolojiye erişim eksikliği, önyargılar (örn. matematik ve fen bilimleri dersleri çok zordur), STEM kariyerlerin çok zor olduğu önyargısı ve çok fazla eğitim gerektiriyor düşüncesi (Drew, 2011) ve STEM eğitiminde yer alan alanlardaki rol modellerinin eksikliği bunlardan bazılarıdır (Drew, 2011; Scott & Martin, 2012). Günümüzde iyi bir iş bulmanın giderek zorlaştığı düşünülerek ve gelecekte oluşması öngörülen STEM işgücü açığını göz önüne alarak, öğrenciler STEM kariyerine dâhil olmalıdırlar (Avrupa Komisyonu, 2014; Wang & Degol, 2013). STEM kariyerlerinde öğrencilerin farkındalık ve ilgi artışını hedefleyen, az temsil edilen öğrencileri STEM işgücüne ve kariyerine bağlamak için okul içi ve okul dışı müdahaleler yapan çalışmalar bulunmaktadır (Avery, 2013; Stout, Dasgupta, Hunsinger, McManus, 2011). K-12 öğrencilerinin STEM kariyeri ve bu kariyerlerde çalışanlar hakkındaki algılarını ortaya çıkarmak için yapılan araştırmalar, öğrencilerin STEM kariyerleri hakkında çok az tecrübesi ve bilgisi olduğunu göstermiştir (Masnick, Valenti, Cox, Osman, 2010). Okullarda STEM içeriğini ve uygulamalarını öğrencileri etkileyecek biçimde öğretmek zorlu bir süreçtir. Etkili STEM eğitimi için, öğretmenlerin STEM içerik bilgisine ve uzmanlığına ihtiyaçları vardır. Fakat araştırmalar, fen ve matematik öğretmenlerinin bu 40 talepler için hazırlıksız olduğuna işaret etmektedir. Hem ortaokul hem de lise, fen ve matematik derslerini öğreten çoğu öğretmenin öğrettikleri konularda sertifikalandırılmadığı gibi üniversitede de ilgili bir alanda uzmanlık eğitimi almamış olduğu bilinmektedir (NRC, 2010). Bu nedenle STEM alanında etkili öğretmenlerin profesyonel gelişimi de öğrencilerin başarılı olmasında çok önemlidir. STEM kapsamında Ulusal Araştırma Konseyi’nin (National Research Council) (2011, s. 21) yayınladığı raporda tüm disiplinlerde öğretmenlerin etkili kişisel gelişimi için aşağıdaki tavsiyelerde bulunulmuştur:  İçerik ve dersi öğretmek için öğretmenler kapasitesini ve bilgisini geliştirmeli,  Öğretmenlerin sınıfta yaptığı öğretime ve okul ortamında karşılaştığı problemlere değinilmeli,  Öğretmen eğitimi için çoklu ve sürdürülebilir fırsatlar sağlanmalıdır. Bununla birlikte, STEM politikalarını iyileştirmek için yapılması gereken çok şey olduğu kabul edilmelidir. Çünkü ekonominin taleplerini karşılamak yalnızca Türkiye'de değil dünyada da zorlaşmaktadır. Ayrıca gelecekte, özellikle mesleki becerilerle donatılmış personel için daha fazla işgücüne ihtiyacımız olacaktır (TÜSİAD, 2014). Dünyada STEM yeteneğine sahip bir işgücünün bu karşılanmamış ihtiyaçları göz önüne alındığında, ülkenin ekonomik geleceği, bu alanlara girmek için K-12 öğrencilerinin daha iyi ve kalifiye hazırlanmasına bağlıdır. Bu nedenle, öğretmenler, okullar ve eğitim programları öğrencilerin kariyer konusunda yönlendirilmesinde önemli bir role sahiptir. STEM kariyeri için genellikle spesifik STEM bilgisini gösteren mesleki bir sertifika ya da diploma gerekir (Lacey & Wright, 2009). STEM disiplinlerindeki STEM konusunda eğitimli K-12 öğretmenlerinin sayısının arttırılması da önemlidir. STEM ile ilgili ana dallara ve kariyerlere girme testler dışında STEM içerik bilgisinin uygulanması ve kullanılmasını da gerektirir. Bu bağlamda Türkiye’deki meslek liselerinin rolü önemlidir. 41 Gelişmekte olan bir ülke olarak Türkiye’de eğitim sistemiyle ilgili bazı sorunlarımız olmasına rağmen öğrencilerin farkındalığını artırmak ve STEM eğitimini uygulamak için gerekli adımları atmak ve STEM eğitimine katkıda bulunmak mümkündür. Günümüzde var olan ve gelecekte artacağı öngörülen STEM işgücü ihtiyacına dikkat çekmek ve meslek lisesi öğrencilerinin STEM kariyeri konusundaki farkındalığını artırmak bu çalışmanın amaçları kapsamında yer almaktadır. STEM literatüründeki vurgulardan biri de öğrencilerin eğitim hayatlarında potansiyel STEM kariyer seçenekleri hakkında bilgilendirilmesidir. Böylece başarıları düşük öğrenciler de okullarda aldıkları eğitimi gelecekleri için daha ciddi düşünebilirler. Meslek liselerinde eğitim programları incelendiğinde STEM kariyer seçenekleri hakkında öğrencilere bilgi verecek ders içeriklerinin çok az olduğu görülmektedir. Bu durumu iyileştirmek için çalışmada STEM kariyerleri hakkında bilgi verilip STEM bilgisi öncesi ve uygulama derslerinden sonra verilen bu bilginin öğrenci üzerindeki etkileri de araştırıldı. Bu çalışmanın Yöntem bölümünde detaylandırılan, STEM uygulaması yapılmadan önce ve yapıldıktan sonra deney grubundaki 32 öğrenciye STEM kariyeri ilgi testi verilip STEM eğitimi uygulamasına geçilmiştir. STEM kariyeri açıklamasından sonra aşağıda STEM’in ortaya çıkışı ve Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa Birliği, Çin, Rusya ve Avustralya gibi gelişmiş ülkelerdeki STEM uygulamaları hakkında literatür ışığında bir sentez bulunmaktadır. 2.8. STEM’in Dünyada Ortaya Çıkışı ve Gelişimi Geçtiğimiz yüzyılın ikinci yarısından itibaren gelişen teknolojiyle birlikte dünyada hızlı bir küreselleşme yaşanmıştır. Bu da dünya ülkeleri arasında ekonomi, teknoloji, savunma ve yenilikçilik alanlarında önde olma yarışı doğurmuştur. Bu teknolojik ve endüstriyel gelişmişlik yarışı ülkeleri eğitim alanında da yenilik ve reformlar yapmaya zorlamıştır. Çünkü gelişimin temeli iyi eğitilmiş bireylerle mümkündür (Akgündüz ve diğerleri, 2015). Bu 42 amaçla çeşitli eğitim programları geliştirilmiş ve uygulamaya konulmuştur. Bu konuda ABD öncü rol oynamıştır. Birçok ülkenin güncel eğitim sisteminde STEM eğitimi yer almaktadır. Günümüzde STEM, ABD, Avrupa Birliği, Çin, Japonya ve Almanya gibi gelişmiş ülkelerin çoğunda her eğitim seviyesinde uygulanmaktadır (MEB, 2016). Yapılan araştırmalara göre ilkokul ve ortaokulda verilmeye başlanan STEM eğitimi üniversitelerde maksimum düzeye çıkmaktadır. Bu da STEM eğitiminin öğrencinin meslek ve kariyer seçiminde önemli role sahip olduğunu göstermektedir (Gonzalez & Kuenzi, 2012). STEM eğitimi konusunda Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa Birliği, Çin, Rusya ve Avustralya’nın durumları, politikaları ve bu konudaki uygulamaları aşağıda özetlenmiştir. 2.8.1. Amerika Birleşik Devletleri. 1980’lerde Japonya’nın oluşturduğu ekonomik ve teknolojik gelişime (tehdide) benzer bir başarının Çin tarafından da elde edilebileceği düşüncesiyle ABD çeşitli eğitim reformları başlatmıştır(Akgündüz ve diğerleri, 2015). Bunlardan en bilineni 1996’da yayınlanan Ulusal Fen Eğitimi Standartları (National Science Education Standards) içerisinde yer alan, Fen Bilimlerinde hangi konunun ne şekilde öğretileceği hususunda okullara yol gösteren bir müfredat programıdır (NRC, 1996). Bu program, öğrencilere sorgulayıcı, araştırmaya dayalı bir öğrenme sunmayı amaçlamıştır. Bunu sağlamak amacıyla öğretmenlere hizmet içi eğitimler verilmiş ve bu yöntem gerçekten de başarı sağlamış olup hala uygulanmaya devam etmektedir. Buna ek olarak, George Bush döneminde No Child Left Behind (Hiçbir Çocuk Geride Kalmasın) projesiyle her öğrenci için kaliteli eğitim, sistematik başarı ölçümü ve eğitimciler için hesap verilebilirlik hedeflenmiştir (US Department of Education, 2004). Ancak istenen başarının elde edilememesi ve Çin’in teknolojik ve bilimsel insan kaynağı olarak tehdit olarak algılanmaya başlanması, Amerikan iş dünyasının işçilerde ve mühendislerinde istedikleri nitelikleri görememesi nedeniyle yine iş dünyası tarafından eğitim konusunda raporlar yayınlanmış. Bu raporlar, eğitimin teorik ve felsefi sınırlardan kurtarılıp öğrencileri gerçek hayata hazırlayan, iş hayatının aradığı 43 özelliklere cevap verecek nitelikte olması gerektiğini belirten ana fikirlere sahiptir. Bu noktadan hareketle STEM akımı popüler olmaya başlamıştır. STEM eğitimi için müfredatlar geliştirilmiş ve okullarda yerleşmesi için kaynak aktarılmıştır. Günümüzde yedi eyalette yaygın olarak üniversite öncesi okullarda bu sistem uygulanmaktadır (Akgündüz ve diğerleri, 2015). ABD Başkanı Obama, lider ülke olabilmenin yolunun, öğrencilerin STEM alanlarında nasıl eğitileceğine bağlı olduğunu söylemiştir (Obama, 2010). Kendi döneminde STEM’i bir devlet politikası haline getiren Obama 2014-2016 yılları arasında üç yıllık süreçte öğrencilerin iyi bir STEM eğitimi alabilmeleri için yaklaşık dokuz milyar dolar bütçe ayırmıştır (White House, 2015). ABD Ulusal Araştırma Konseyi’nin 2011 raporuna göre, ABD’de K-12 STEM eğitimi için yaygın biçimde kabul edilen üç genel hedef ABD’de STEM eğitiminin yayılma alanını etkilemiştir. Bu da ülkenin bilim ve teknolojide büyümesi ve gelişimi için gittikçe artan ihtiyaç duyulan sermaye türlerine yansımaktadır. Birinci hedef, STEM alanlarında üst seviyede eğitim alıp kariyer olarak seçecek öğrencilerin sayısını arttırmak. İkinci hedef, STEM yeteneğine sahip işgücünü ve kadınların ve azınlıkların katılımını genişletmektir. Üçüncü hedef, STEM kariyerini seçmeyenler de dahil tüm öğrenciler arasında STEM okuryazarlığını artırmak ya da STEM disiplinlerinde ek eğitim almalarını sağlamaktır. Bu üç hedef apayrı hedefler değildir. Bu hedefler ABD’de STEM eğitiminin kapsamlı uzun vadeli hedefleri olduğu için bu hedeflerin hepsinin merkezinde çok sayıda ara hedefler vardır. Bu ara hedefler, STEM içeriği ve uygulamasını öğrenmeyi, STEM’e karşı olumlu tutum geliştirmeyi ve öğrencileri hayat boyu öğrenci olmaları için hazırlamayı içermektedir (NRC, 2011). Amerika Birleşik Devletlerinde STEM eğitimi vermek amacıyla kurulmuş ve eğitim programlarını bu yönde oluşturup uygulayan ortaokul ve lise düzeyinde STEM okulları bulunmaktadır. ABD’deki STEM okullarında, seçilmiş, yetenekli öğrencilere diğer okullardan 44 farklı olarak nörobiyoloji, robotik, mikro elektronik, DNA bilimi ve ileri astronomi gibi derslerde kaliteli bir eğitim verilmektedir (Akgündüz ve diğerleri, 2015). Amerika’da STEM okulları bir sistemin parçası olarak ele alınmıştır. Bu sistemi oluşturan diğer parçalar ise üniversitelerde kurulan STEM merkezleri, eğitim hizmet merkezleri ve STEM koçlarıdır. Şekil 2.5, ABD’de yer alan STEM merkezlerinin dağılımını göstermektedir. Şekil 2.5 STEM eğitim merkezleri (ABD) Öğrencilerin okulda başarılı olması, devamlılıklarının sağlanması, üniversitelerin STEM alanlarında bir bölüme ve devamında iş kariyerine yönlendirilmeleri sorumluluğu sadece okulun çalışanlarına değil sistemin tüm bileşenlerine yüklenmiştir (Akgündüz ve diğerleri, 2015). Ayrıca, bu okullardaki öğretmenlerin hizmet içi eğitimleri de yine bu sistemin her öğesinin yükümlülüğü altındadır. Ancak öğretmenlerin eğitiminde en büyük sorumluluğu üstenenler üniversiteler ve bünyelerinde kurulan STEM merkezleridir (Akgündüz ve diğerleri, 2015). 2.8.2. Avrupa Birliği. Amerika Birleşik Devletleri’nde STEM eğitimine olan bakış ve bu konudaki gelişmeler böyleyken Avrupa’da bu alanda nasıl bir seyir olduğuna bakmakta yarar vardır. Avrupa Birliği’nin 2007’de yayınladığı “Fen Eğitimi Şimdi: Avrupa’nın Geleceği için Yenilenen Pedagoji” (Rocard, Csermely, Jorde, Lenzen, Henriksson, Hemmo, 45 2007 ) başlıklı raporda Fen, Teknoloji ve Matematik alanlarında Avrupa genelinde genç bireylerin ilgilerinin azlığından ve böyle sürmesi halinde Avrupa’da uzun vadede yaşanması beklenen yenilikçilik ve yaratıcılık kapasitesinin azalmasından söz edilmiştir. Fen, teknoloji ve matematik eğitiminde sorgulamaya dayalı müfredatlar geliştirilmesinin gerekliliği vurgulanmıştır. Bu rapor sonucunda eğitim alanında yenilikçi yaklaşımların ortaya çıkarılabilmesi için Avrupa genelinde proje çağrıları başlatılmıştır. 2007-2013 yılları arasında devam ettirilen 7. Çerçeve programı içerisinde PROFILES, S-TEAM, MASCIL gibi pek çok proje desteklenmiştir. Bu programın sonrasında da 2014-2020 yılları aralığını kapsayan Horizon 2020 programı başlamıştır (HORIZON 2020, 2015). Avrupa Birliği, bilimsel ve teknolojik gelişmelerin ve süreçlerin toplum tarafından anlaşılabilmesine ve takip edilebilmesine önem vermektedir. Doğal olarak bu da eğitimin bu yönde düzenlenmesiyle mümkün olabilecek bir durumdur. Avrupa Komisyonu, bilim ve teknolojiyle ilgili mesleklerin öğrenciler tarafından kariyer hedefi olarak belirlenmesi için okul, üniversite, sanayi ve diğer sivil toplum kuruluşlarının sürekli etkileşim halinde bulunmasının sağlanmasına vurgu yapmıştır (Avrupa Komisyonu, 2014). Avrupa Parlamentosu İstihdam ve Sosyal İşler Komitesi’nin isteği üzerine hazırlanan ve 2015 Mart ayında yayınlanan raporda, Avrupa’da STEM alanlarıyla ilgili ülkelerin yaptığı eğitim çalışmalarına, bu alanlarla ilgili işgücü ihtiyacının durumuna ve yapılması önemli görülen tavsiyelere yer verilmiştir (Caprile, Palmen, Sanz, 2015). Raporda belirtildiğine göre, birçok Avrupa Birliği üyesi ülkede yüksek işsizlik oranları görülmesine rağmen STEM alanlarıyla ilgili işlerde eğitimli işgücüne ihtiyaç duyulmaktadır. Günümüzde Avrupa işgücü piyasasındaki STEM alanlarıyla ilgili durum incelendiğinde görülenler şu şekilde özetlenebilir (Caprile ve diğerleri, 2015):  Avrupa Birliği ülkelerinde STEM alanlarıyla ilgili işler için yeterli eğitime sahip çalışan ihtiyacı, yüksek sayıda donanımlı çalışanın emeklilik yaşına geliyor olması ve 46 alttan bunların yerinin doldurulamaması sebebiyle gittikçe artmakta ve 2025 yılına kadar açılması beklenen yaklaşık 7 milyon pozisyonun üçte ikisinin emekli olacakların yerine alınacak kişilerin oluşturması düşünülmektedir.  STEM alanlarıyla ilgili ihtiyaçlar da farklılık göstermektedir. Örneğin, profesyonel hizmetler ve bilişim alanlarında çalışan ihtiyacının artması beklenirken ilaç sektöründe çalışan alımı konusunda herhangi bir büyüme tahmin edilmemektedir.  STEM alanlarıyla ilgili işlerde çalışanlar lise ya da üniversite eğitimi almalıdır ve bu trendin bu şekilde sürmesi beklenmektedir.  STEM eğitimi almak isteyen öğrenci sayısı Avrupa düzeyinde artış göstermemektedir.  Birlik üyesi ülkelerin büyük kısmında teknoloji alanında eğitim almış işgücü ihtiyacı görülmektedir.  Birlik üyesi bazı ülkelerde görülen ekonomik kriz ve buna bağlı ortaya çıkan yüksek işsizlik oranına rağmen STEM alanları işlerde işsizlik oranı çok düşüktür.  Avrupa Birliği’nde STEM alanlarındaki işlerde 2013 yılında işe yerleşme 2000 yılına göre yaklaşık %12 daha fazladır.  STEM alanlarındaki işlerde 2013-2025 yılları arasındaki büyüme beklentisi %8 iken bu beklenti tüm işlerde ortalama %3’tür.  Avrupa Komisyonu’nun Avrupa Birliği iş piyasalarında ihtiyaç ve tıkanıklık olan iş alanlarıyla ilgili raporunda 28 Avrupa Birliği ülkesinde en büyük açığın STEM becerileri ile ilgili işlerde olduğu belirtilmiştir (Avrupa Komisyonu, 2014). Avrupa komisyonu tarafından hazırlanan raporda belirtildiği üzere, STEM becerileri yenilik ve bilgiye dayalı ekonomilerde rekabet üstünlüğü yaratmıştır. Raporda STEM becerileri tanımı Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik alanlarında üniversite eğitimi seviyesinde eğitim alması beklenen kişilerde olan becerilerdir. Bu beceriler, matematik becerisine sahip olmak, eleştirel analizi de içeren ampirik verileri oluşturmak, anlamak ve 47 analiz etmektir: fen ve matematik prensiplerini anlamak, karışık problemlerin sistematik ve eleştirel değerlendirmesini uygulayabilme yetisi, paydaşlar ve diğerleri ile bilimsel konular hakkında iletişimde bulunma yetisi, yaratıcılık, mantıksal çıkarım ve pratik zekadır. STEM becerilerinin üst seviyede olabilmesi bireylerin STEM konularında eğitimlerinin erken aşamalarından itibaren gösterecekleri yeterliliklerinin, ilgilerinin ve tutkularının gelişimine bağlıdır (Avrupa Komisyonu, 2015). Avrupa’da STEM’in durumu ve gelecek için önemi konusunda eğitim bilimci ve araştırmacılar arasında fikir birliği vardır. 1970’lerden itibaren Avrupa’da STEM çalışmaları ve bu alandaki işleri gençlere çekici kılmaya çalışan çeşitli girişimler olmuştur (Caprile ve diğerleri, 2015). Gençleri STEM çalışmalarına ve ilgili mesleklere teşvik etmeyi amaçlayan girişimleri çerçevelendiren üç ana politik girişim vardır (Kearney, 2011): i. Etkili ve cazip STEM müfredatları ve öğretme metotları geliştirmek, ii. Öğretmen eğitimini ve mesleki gelişimini iyileştirmek ve iii. Gençleri STEM kariyerlerine yönlendirmektir. Yukarıdaki üç STEM politikası başlığı altında Avrupa Birliği ülkelerinde yapılan çalışmalardan bazı örnekler aşağıda detaylı olarak ele alınmıştır (Kearney, 2011). i. Etkili ve cazip STEM müfredatları ve öğretme metotları geliştirmek Litvanya: Litvanya’daki Eğitim Geliştirme Merkezi, ‘14-19 Yaşlarındaki Öğrencilerin Bir Öğrenme Yolu Seçmeleri İçin Daha Geniş Olasılıklar Sağlama’ adlı bir proje yapmıştır. Bu projenin içeriğinde, müfredatı bireylerin günlük hayatı anlamalarına uygun hale getirme, öğrencilerin kariyer seçeneklerini artırma, müfredatı iş piyasalarının ihtiyaçlarını daha iyi karşılayacak şekilde dizayn etme ve bunu daha cazip hale getirme ve böylece öğrencilerin mesleki rekabette başarılı olmasını sağlama gibi amaçlar yer almaktadır (Kearney, 2011). 48 Portekiz: 2014 yılında Portekiz Yükseköğretim Bakanlığı’nca teknik üniversiteler tarafından sunulan seçenekleri genişletmek amacıyla ‘Yeni Teknoloji odaklı Yükseköğretim kısa kursları’ kurulmuştur. Bu kurslar, yerel ve bölgesel ekonomi açısından işgücü piyasasıyla kuvvetli bağları olan ve mesleki eğitim veren ortaöğretim okullarının mezunları ile yetişkinlerin katıldığı kurslardır (European Commission/EACEA/Eurydice, 2013). Finlandiya: LUMA programı 1996 yılında Fin hükümeti tarafından başlatılmıştır. LUMA kelimesi Fince’de doğa bilimleri ve matematik kelimelerinin kısaltılmasından meydana gelmiştir. Bu çalışmayla STEM eğitiminin ve bu alandaki öğrenci sayısının geliştirilmesi hedeflenmiştir. LUMA programı, fen eğitimini geliştirmek için Eğitim Bakanlığı, yerel yönetimler, okullar, yüksek öğrenim kurumları ve iş çevrelerinin de dahil olduğu tüm büyük paydaşların yer aldığı bütünsel bir yaklaşım halini almıştır. Programın amaçları, yükseköğrenimde STEM alanlarına geçişi ve bu alanda mezun sayısını artırmak, yüksek matematik, fizik ve kimya çalışan öğrenci sayısını artırmak, STEM alanında çalışan kız öğrenci sayısını artırmak, mesleki eğitimde yer alan öğrencilerin matematiksel ve bilimsel bilgilerini artırmak olarak özetlenebilir. Programın uygulamaya geçirilmesinden sonra bu hedeflere büyük ölçüde ulaşıldığı görülmüştür (Van den Berghe & de Martelaere, 2012). ii. Öğretmen eğitimini ve mesleki gelişimini iyileştirmek Danimarka: Danimarka Hükümeti 2010 yılında devlet okullarında çalışmaya devam eden öğretmenlerin fen veya matematikteki (ve diğer bazı derslerdeki) konularda uzmanlaşmasını sağlayan bir program başlatmıştır. Üç yıl devam eden uygulama sürecinin sonunda 800 öğretmen bir alanda uzmanlaşmıştır. Ayrıca 430 öğretmen fen bilimleri rehber danışman unvanını kazandıran kursları bitirmiştir. İrlanda: Fen ve Mühendisliği Keşfetme programı (The Discover Science and Engineering (DSE)) 2003 yılında başlatılmış ve ana paydaşların desteğiyle İrlanda Bilim Kurumu tarafından yürütülmüştür. Temel amacı gençler, öğretmenler ve halk arasında 49 STEM’e olan ilgiyi artırmak olan programın değişik eğitim seviyeleri için farklı tematik alanları vardır. 4000’den fazla öğretmen ve 3000’den fazla ilkokul bu programa dâhil edilmiştir. Programın değerlendirmesinde, en ölçülebilir etkisinin ortaöğretimdeki öğrencilerin matematik ve fen bilimlerini kavramasında yükseliş olduğu belirtilmiştir. Birleşik Krallık: İngiltere, kariyerini ortaokul seviyesinde matematik, fen ya da bilgi ve iletişim teknolojileri (BİT) öğretme yönünde değiştirmek isteyenler için ‘Öğretmeye Geçiş Programı’ adıyla bir çalışma başlatmıştır. Bu program çerçevesinde STEM iş alanlarında çalışan kişilerin eğitime dâhil edilmesi hedeflenmiştir. Geliştirme kursları sayesinde, bu kişilerin ortaokul seviyesinde dersleri verebilecek konu bilgisine ulaşmaları sağlanmıştır. iii. Gençleri STEM kariyerlerine yönlendirmek Fransa: Temmuz 2013’te Fransa’da okulların yeniden yapılandırılması ve yükseköğretim ve araştırma alanlarını düzenleyen yeni bir yasa yürürlüğe girmiştir. Bu yasadaki düzenlemelerden biri de mesleki ve teknik lise eğitimi alan ve iyi derecelerle mezun olan öğrencilerin yükseköğretime geçişinin kolaylaştırılmasıdır. Almanya: Almanya Federal Eğitim ve Araştırma Bakanlığı bilim ve iş dünyası arasında iş birliğini amaçlayan iki çalışma başlatmıştır. Bu girişimlerin önemli bileşenleri şunlardır: ortak araştırma ve geliştirme, yenilikçi akademik eğitim ve lisans programlarının geliştirilmesi. Belçika: Belçika’nın yaptığı “Dünya ayaklarınızda” projesiyle 16-18 yaşlarındaki öğrencileri üniversite eğitiminde fen ve teknik bilimlere güdülemek, yönlendirmek amaçlanmıştır. Özellikle kız öğrencilerin inşaat ve makine mühendisliği gibi erkek egemen alanlara yönlendirilmesi de projenin alt amaçlarındandır. Halen çalışan mühendislerin öğrencilerle birlikte çalışmalar yapması ve öğrencilerin bu alanlara işin bilincinde olarak yönlendirilmesi sağlanmaya çalışılmıştır. 50 Portekiz: Portekiz’in yürüttüğü Uygulamalı Araştırma ve Teknoloji Transferi Programı aracılığıyla ‘hibrit’ doktora programları ve ulusal-uluslararası iş konsorsiyumlarının, araştırma birimlerinin ve üniversitelerin kurulması desteklenmiştir. Bu program, öncelikli alanlarda doktora bursları sağlamak ve fen ve teknoloji alanlarında doktora derecesi olanlara iş tahsisinde vergi teşvikleri sunmak gibi yönleri bakımından yenilikçi özelliklere sahiptir. Hollanda: Hollanda’da bilimsel ve teknik eğitim almış kişilerin yeterli kullanılabilirliğini sağlamak için hükümet, eğitim ve iş sektörleri bir araya gelip BètaTechniek platformunu görevlendirmişlerdir. Buradaki ana hedef “gelecekteki fikir işçisi talebine yeterli arzın sağlandığından ve zaten işgücü piyasasında yer alan yetenekli profesyonellerin etkin kullanıldığından emin olmak” tır. Fen bilimleri ve teknik eğitimde %15’lik yapısal artış hedefine ulaşmışlardır. Bu, gençleri eğitime bağlamak için eğitimde yenilikler geliştirirken aynı zamanda gençler için bilimsel kariyeri daha çekici hale getirme problemine bütüncül bir yaklaşım getirmektedir. Böylelikle, sanayi, okullar, üniversiteler, politikacılar ve bölgesel ve ekonomik sektörler hep birlikte işin içine katılmaktadır. Elbette kadınlar ve etnik azınlıklar da bu bütünün içine dâhil edilmektedir. Birleşik Krallık: STEM Birleşme Programı (The STEM Cohesion Programme), çeşitli paydaşları STEM konularını öğretme ve tanıtmada bir araya getirmeyi amaçlamıştır. Bu programın STEM eğitiminde anahtar alana sahip 11 eylem programı vardır (profesyonel gelişimin devam ettirilmesi, kariyerler, geliştirme ve zenginleştirme faaliyetleri, vb.). Bu programın uygulamaları sonucunda öğretmenlerin rapor ettiği bazı gelişmeler, okul içi ve okullar arası bilgi koordinasyonu, STEM bağlantılı fırsatlar ve faaliyetlerde ve bunlara erişme konusunda farkındalığın yükselmesi şeklindedir. STEM çalışmalarının spesifik etkisinin kavranması bakımından bir yükseköğretim çalışanının söylediğine göre üç yıl içinde matematik dersini alan öğrenci sayısı 180’den 300’e çıkmıştır. Ancak bazı kesimlere göre, STEM’e olan ilgideki artışı sadece bu programa bağlı olarak değerlendirmek doğru değildir. 51 Avrupa Birliği’nde inGenious Programı Avrupa Komisyonu tarafından fonlanan geniş ve en stratejik projelerden biridir. Bu program, STEM konularına olan ilgi eksikliğinin ve gelecek becerileri konusunda oluşacak boşlukların karşısında Avrupalı gençlerin STEM eğitimi ve kariyerine ilgisini artırmayı hedeflemiştir. inGenious projesi sayesinde gerçekleşen bazı başarılı endüstriyel eğitim pratiği örnekleri arasında Electronic Dice (Philips), Sensor adventure (Intel), It is all about Energy (Shell) sayılabilir. Yapılan bu çalışmalara rağmen Wynarczyk ve Hale’nin belirttiği gibi, STEM eğitimindeki sayısal artışlar ve faaliyetler için yapılan harcamalar, girişimler ve düzenlemeler artarken STEM konularındaki kavrama, performans ve başarıdaki artışa olan gerçek etkisi henüz araştırılmamıştır ve bunların STEM eğitimine olan gerçek katkısı göz ardı edilmektedir (Wynarczyk & Hale, 2009). Gençleri STEM eğitimine yönlendirmek uzun vadeli bir süreçtir. Nitekim bunun sonuçları da çok uzun vadede etkisini gösterecektir. Bu sebeple bu alanda oluşturulacak ulusal stratejiler şunları amaçlamalıdır (Durando, 2013):  STEM konularına pozitif bir imaj getirmeli,  Halkın bilim konusundaki bilgisi artırılmalı,  Okul temelli bilim öğretme ve öğrenme geliştirilmeli,  Öğrencilerin STEM konularına ilgisi artırılmalı,  Eğitimde daha iyi bir cinsiyet dengesi sağlanmalı ve  İşverenlerin aradığı becerilere sahip işgücü yetiştirilmelidir. Bunlar da aşağıdakiler ile mümkündür (Durando, 2013):  Müfredatlar reformunun sağlanması,  Okullar, şirketler ve sanayi arasında iş birliği yaratılması,  Bilim merkezleri kurulması,  Spesifik rehberlik sağlanması, 52  Öğretmenler için sürekli mesleki gelişimin sağlanması,  Kariyer merkezlerinin kurulması,  Okullarda kaliteli kariyer yönlendirme birimlerinin kurulması ve  STEM eğitimi için öğretmenler yetiştirilmesidir. 2.8.3. Çin. Çin’in eğitim politikasında fen bilimleri eğitiminin iyi yapılmasının toplumun gelişiminde temel rol oynadığı kabul edilmektedir. STEM eğitimi ölçütlerine uygun fen ve matematik dersleri lise düzeyinde zorunlu derslerdir. Çin’de bir öğrencinin liseden mezun olabilmesi için Genel Ortaöğretim Mezuniyet Sınavında (General Secondary Unified Graduation Examination) başarılı olması gerekmektedir. Bu sınav dokuz farklı alanda sorular içermekte olup matematik, fizik, kimya ve biyoloji her öğrencinin geçmek zorunda olduğu zorunlu derslerdir. Bu da aslında Çin’deki eğitim sisteminin öğrencileri STEM alanlarına ittiğini göstermektedir (Gao, 2013). 2001 yılında 1022 üniversitenin bulunduğu Çin’de bu sayı 2014 yılında 2824’e çıkmıştır. Çin’in 2030 yılında dünyada en fazla STEM mezununa sahip olacağı tahmin edilmektedir. Ülkede 2016 yılında 4,7 milyon üniversite mezunun yaklaşık %40’ı STEM alanlarındandır. Eğitim bakanlığının 2020 hedefi, toplumu bir inovasyon toplumuna dönüştürmektir. Dünyada teknoloji ve sanayi sektörlerinde lider ülkelerden biri olan Çin, sahip olduğu muazzam iş gücünün kalitesini artırmak için STEM eğitimine önem vermektedir. Ancak Çin’de nüfusun aşırı fazlalığından ve bölgeler arasında var olan gelişmişlik düzeyleri uçurumundan dolayı eğitim yatırımları tüm ülkeyi kapsayamamaktadır (Frolovskiy, 2017). Lise sonrası yükseköğrenimde de son yıllarda STEM alanlarına ilgide artış gözlenmiştir. Çin’de öğretmenlik eğitimi verilirken programlara STEM eğitimi entegre edilmiştir. Bu durum, ülkede STEM eğitimine olan gereksinimden doğmaktadır (MEB STEM Eğitimi Raporu, 2016). 53 2.8.4. Rusya. Rusya’da Sovyetler Birliği’nden miras kalan bir eğitim anlayışı mevcuttur. Diğer OECD ülkeleri ile karşılaştırıldığında Rusya’da ilkokuldan itibaren daha akademik bir eğitim uygulanmaktadır. Rusya’nın PISA ve TIMSS gibi sınavlarda OECD ülkeleri ortalamasının altında kalmasının bunun sonucu olduğu düşünülmektedir. 2020 hedefi olarak dünyanın önde gelen ileri teknoloji merkezi olmayı koyan Rusya’da özellikle STEM eğitimine odaklı bir eğitim politikası bulunmamaktadır. Bunun yanında Rusya’da öğretim programlarının araştırma ve proje temelli hale getirilmesine çalışılmaktadır. Bu yolla STEM disiplinlerine odaklanılması ve uluslararası sınavlarda başarının artırılması hedeflenmektedir (Smolentseva, 2013). Rusya’nın eğitim politikasında öncelik yükseköğretimin iyileştirilmesine verilmiş ve uygulamaya konulan yeni programlarla eğitimdeki eksiklikler giderilmeye çalışılmaktadır (MEB STEM Eğitimi Raporu, 2016). Rusya’da idareciler tarafından STEM eğitimi için aşağıdaki üç uygulama öngörülmüştür:  Mühendislik, fen bilimleri ve tıp programlarını barındıran enstitülerin programlarını üniversiteler öncülüğünde geliştirmek  Mühendislik programlarında kaliteyi artırmak,  Matematik eğitiminin geliştirilmesini sağlamaktır (Smolentseva, 2015). 2.8.5. Avustralya. Son yıllarda STEM’i eğitim politikalarının odağına koyan ülkelerden biri de Avustralya’dır. 2008 yılında Eğitim Bakanlığı tarafından duyurulan “Genç Avustralyalılar için Eğitim Hedefleri Deklerasyonu” metninde fen, matematik ve teknoloji alanlarında eğitim sisteminde yapılması hedeflenen planlardan söz edilmekte ve bu alanlardaki eğitimin interdisipliner bir yapıda verilmesi gerekliliğine vurgu yapılmaktadır. Bu da STEM eğitimine odaklanıldığını göstermektedir (MCEETYA, 2008). 2014 yılında Avustralya hükümeti tarafından hazırlatılan “Fen, Teknoloji, Mühendislik, Matematik: Avustralya’nın Geleceği” raporu, STEM eğitiminin ülkede 54 gelişmesine ivme kazandırmıştır. Raporda Avustralyalı öğrencilerin matematik ve fen derslerinde diğer ülkelere göre daha geride olduğunun altı çizilmiştir. STEM performansındaki bu geriliğin tersine çevrilmesinin toplum genelinde zaman ve çaba gerektirdiği, gençlerin STEM’e katılımının okul eğitiminden çok daha öte bir olgu olduğu belirtilmiştir. Bu raporda STEM’in en iyi şekilde ülke eğitimine adapte edilmesine yönelik yol haritaları çizilmiş ve bunu başarmak için gerekli kilit adımlara yer verilmiştir (Office of the Chief Scientist, 2014). Avustralya Eğitim Konseyi Aralık 2015’te yayınladığı “Ulusal STEM Eğitimi Stratejisi 2016-2026: Avustralya'da Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik Eğitimi için Kapsamlı Bir Plan” raporunda ise ülkenin matematik, fen ve teknoloji eğitimi bakımından durumundan, STEM iş gücü ve iş alanlarının ülke ekonomisi ve geleceği açısından öneminden söz edilmektedir. Bu raporda gelecek on yıllık süreçte STEM eğitiminin geliştirilmesi için başarılması gereken beş hedef belirlenmiştir (Australia Education Council, 2015). Bu hedefler; i. Öğrencilerin STEM yeteneğini, katılımını, bağını ve isteğini artırma ii. Öğretmen kapasitesini ve STEM öğretme kalitesini artırma iii. Okullarda STEM eğitimi fırsatlarını destekleme iv. Üçüncül eğitim sağlayıcıları olan iş ve sanayi sektörü ile etkili işbirliği kurma v. Güçlü bir altyapı kurma 2.9. STEM Eğitimine Karşı Tutum İlk ve ortaöğretim yıllarındaki öğrenci deneyimleri gelecek hedeflerinin oluşmasında ve nihai tercihlerin gerçekleşmesinde güçlü bir etkendir. STEM’e karşı oluşan olumlu öğrenci tutumları performans ile bağlantılıdır. Devlet politikalarında, eğitim sisteminde, okul yapılarında ve öğrenme-öğretme pratiklerinde öğrenciyi STEM disiplinlerine özendirecek ve STEM kariyerine yönlendirecek adımlar öğrencinin tutumunu elbette ki olumlu etkileyecektir 55 (Tseng, Chang, Lou, & Chen, 2013). STEM raporlarında da açıklandığı üzere, STEM’e yönelik olumlu tutum, STEM eğitiminde yüksek ulusal katılım ve performansa dönüşmeyebilir. Tıp alanı ile karşılaştırıldığında STEM iş alanlarında daha düşük saygınlık ve ücret oranlarının olması buna örnek olarak verilebilir. Bir başka deyişle STEM iş alanlarının da öğrenci için cazip olması gerekir (Wang & Degol, 2013). Matematik ve fen eğitiminde okul öncesinden başlayarak ailelerin rolü çok önemlidir. Çünkü çocuk için ailenin yönlendirmeleri ve sahip oldukları rol model özellikleri son derece önemlidir, çocuğun karakter oluşumunda ve gelecek düşüncelerinin yeşermesinde etkilidir. Okullarda STEM kariyeri farkındalığına yönelik aktiviteler yoksa ve öğrenciler düşük gelirli ailelerden geliyorsa STEM ile ilgili iş fırsatları konusunda yüksek gelirli ailelerin çocukları kadar cesaretlendirilmemiş olabilirler (Paredes, 2011). 2.10. Başarılı K-12 STEM Okullarının Belirlenmesi İçin Kriterler ABD Ulusal Araştırma Konseyi’nin (2011) hazırladığı raporda, başarılı K-12 STEM okullarının belirlenmesi için üç tür kriter belirlenmiştir: (i) başarı düzeylerine göre kriterler, (ii) okul türüne göre kriterler ve (iii) okulda verilen eğitim ve okul seviyesinde uygulamalar ile ilgili kriterler. En kapsamlı araştırma, STEM uygulamalarında bulunmaktadır. Çünkü araştırmayı ve değerlendirmeyi yapanlar uygulamalarda etkili STEM eğitiminin özelliklerini, etkili STEM eğitiminin özelliklerine katkı sağlayan ana bileşenleri ve öğrenmeyi destekleyen okul özelliklerini saptayabilir. Etkili STEM eğitimi, öğrencilerin erken yaşlarda ilgi ve deneyimlerini değerlendirir, bilgilerini tanımlayıp geliştirir ve öğrencilerin STEM uygulamalarına katılımını sağlar. Böylece öğrenciler ilgi alanlarına giren disiplinler hakkında deneyim kazanarak ilgi alanlarının sürekliliği sağlanmış olur. Morrison (2006) bir sınıfta etkili bir STEM eğitimi için önerilerde bulunmuştur. Morrison STEM entegrasyonunun yapıldığı sınıftaki öğrencilerin taşıması gereken özellikleri altı başlıkta ele almıştır: (i) problem çözücü, (ii) yenilikçi, (iii) 56 kâşif (iv) mantıklı düşünen ve ihtiyaç duyulan becerileri anlayan ve geliştirebilen, kendine güvenen ve (vi) teknoloji okuryazarlığına sahip olan öğrencilerdir. Etkili STEM eğitimine katkıda bulunan temel unsurlar tutarlı, uyumlu, iyi tasarlanmış yüksek standartlı eğitim müfredatını, yüksek kapasiteli ve alanında iyi yetişmiş öğretmenleri, destekleyici değerlendirmeleri (sınav) ve hesap verebilirliği, uygun öğretim süresi ve kaliteli STEM öğrenme fırsatlarına eşit erişime dayalı olmasını içerir (Morrison, 2006). Araştırmalar da etkili okul eğitimi için yukarıda sayılan unsurları vurgulamaktadır. Bu unsurların yanında, güçlü liderlik, öğretmenler arasında profesyonel iş birliği, veliler ve toplum ile güçlü bağlar, öğrenci merkezli bir öğrenme ortamı ve öğretmenler için öğretim rehberliği gibi eğitimi güçlendirici maddeler ilave edilebilir. Bu unsurların aşırı derecede yoksulluk ve sıkıntı yaşayan öğrencilerin bulunduğu okullarda bile öğrenme kazanımlarını desteklediği görülmüştür (NRC, 2011). ABD Ulusal Araştırma Konseyi (2011) raporunda okullar ile ilgili kriterler ışığında üç tür STEM odaklı okul belirlenmiştir: seçmeli (selective) STEM okulları, kapsayıcı (inclusive) STEM okulları ve STEM odaklı kariyer ve teknik eğitim veren okullar (STEM-focused career and technical education -CTE-). Bu okulların farklı hedefleri, stratejileri ve öğrenci mevcutları vardır ve bu okullar STEM eğitimini iyileştirme potansiyeline sahiptir. STEM odaklı eğitim veren bu okullarda araştırma yapılırken karşılaşılan zorluklardan dolayı STEM’in etkililiğini gösteren çok az araştırma vardır. Bu çalışma STEM literatüründeki bu soruna veriler ışığında örnek bir uygulama raporlayarak literatüre katkıda bulunmayı hedeflemektedir. Literatürdeki diğer bir eksiklik de STEM odaklı okulların kriterlerinin genel olarak bilinmesi fakat spesifik olarak belirlenememesidir. Fakat STEM dışında farklı yaklaşımları kullanan okullarla ilgili daha çok araştırma yapılmıştır. Bu eksikliği başarılı STEM okullarında ortaya çıkan birçok sonucu kullanarak başarılı STEM okullarının kriterleri belirlenebilir. Fakat sadece çıktıların/sonuçların tek başına kullanımı uygulamalar konusunda 57 aydınlatıcı olmak için yeterli değildir. Öğrenci başarıları hakkında boylamsal araştırmalar da yapılmalı ve başarılı öğrenci yetiştiren STEM okulları incelenmelidir. Bu inceleme, mezun öğrenci oranlarının ve etkili STEM uygulamalarını gösteren verinin de ötesine geçmelidir. Bu doktora tezinde de görülebileceği üzere STEM eğitiminin uygulanmasını zorlaştıran çeşitli unsurlar bulunmaktadır. Örneklendirmek gerekirse bu çalışmada yöntem bölümünde tartışılan meslek liselerindeki eğitim programları içeriğinin STEM uygulamalarına uygun olup olmaması bu zorluklardan biridir. Bu sorunlara rağmen STEM eğitiminin Türkiye’de devamlı gelişimi için çok önemli olduğunu göz önünde bulundurarak Türkiye’de meslek lisesinde yapılan bu araştırmada karşılaşılan sorunlar araştırmanın çıktısı olarak gelecekteki iyileştirmeler için önemli bir katkı sağlayacak ve K-12 STEM eğitiminin güçlendirilmesine yardımcı olacaktır. 2.11. Literatürde STEM Müfredatı İle İlgili Tartışmalar Wineburg ve Grossman’ın (2000) belirttiği üzere STEM müfredatı, öğrencilere gerçek yaşamdan problemler sunmalı ve öğrenciler problemi STEM bilgileri ile çözmelidir. STEM eğitimi faaliyetlerini geliştirmek ve koordine etmek için çok büyük hibeler ile İngiltere, ABD, Avustralya ve Güney Afrika gibi birçok ülkede ulusal programlar oluşturulmuştur. Sunulan bu imkânlara rağmen STEM eğitimi konusunda bir takım sorunlar yaşanmaya devam etmektedir. Fakat Williams (2011), Pitt (2009) ve Sanders’in (2009) eleştirel bir bakış açısıyla değerlendirdiği gibi okullardaki öğretim müfredatlarında eşgüdümlü bir yaklaşım yakalanamamış ve STEM eğitiminin nasıl değerlendirilmesi gerektiğine ilişkin net bir yöntem ortaya konulamamıştır. Williams (2011) ve Sander’in (2009) STEM müfredatı ile ilgili eleştirisini ele alıp bu eleştiriyi somut bir şekilde göstermek amacı ile okullarında STEM aktivitelerini uygulamak isteyen öğretmenler için geliştirilen online sunulan STEM projelerine odaklanılmıştır. Bu projeler, genelde fen, teknoloji, mühendislik ve matematiği 58 entegre etmez fakat bu alanlardan bazı konuları kapsar ve temel olarak bilim veya matematik amaçlarına odaklanan aktiviteleri detaylı olarak sunar. Williams (2011, s. 27) eleştirisinde STEM eğitiminde takip edilen okul müfredatlarında eşgüdümlü bir yaklaşımın ne anlama geldiğine ilişkin net bir açıklama olmadığını netlik (clarity) olmaması ifadesiyle ele alıp, “fen ve matematik alanlarının teknoloji ve mühendislik alanları karşısında üstünlüğüne (dominance)” vurgu yapmaktadır. Ayrıca bilgi kuramı (epistemoloji) kapsamında “fen bilimleri, teknoloji, mühendislik ve matematik arasındaki benzerlikler, farklılıklar ve ilişkiler hakkında çok az netlik” olduğuna dikkat çeker. Benzer eleştirilere odaklanıp entegre müfredatın zorluklarını ortaya koymuş ve öğretmenlere STEM eğitimi hakkında eğitim verilmesi ihtiyacını vurgulamıştır. Williams’a (2011) göre entegre bir müfredat mümkün olsa bile muhtemelen ortaokul ve liselerde kısa vadede böyle bir yaklaşımın başarılı olmasını beklemek gerçekçi değildir. İlköğretim öğretmenleri genel olarak tüm konuları sınıftaki öğrencilere öğretirler. Bu yüzden bütünlükçü bir yaklaşım bu düzeyde çok da radikal bir hareket değildir. Bununla birlikte, ortaokul ve lise öğretmenlerinin tek tek tümleşik bir yaklaşım sunabilmeleri için tüm STEM konularında gerekli uzmanlığı geliştirebilmeleri son derece zordur. Bu nedenle, entegre öğretim sistemi takım çalışmasıyla güçlenir ve tüm okul organizasyonu ve takvimi ile birlikte olmalıdır. Öğretmenlerin bu tür bir yaklaşım için eğitilmesi gerekir. Bu eleştirisi kapsamında, Williams STEM eğitimi ve konularının birbirleriyle nasıl ilişkili olabileceği açısından okullarda nasıl uygulanabileceği konusunda netlik olmadığını vurguluyor. Literatürde vurgulanan bu problemlere rağmen, Bybee (2010) eğitimde reform ve STEM’in ilerlemesindeki ilk adım olarak model STEM ünitelerinin geliştirilmesini önermektedir. Bu çalışmada meslek lisesinde verilen matematik dersinin STEM modülü ile nasıl zenginleştirilebileceği ve karşılaşılabilecek potansiyel problemler tezin yöntem bölümünde sunulmuştur. 59 2.12. K–12 STEM Eğitiminin Müfredata Entegrasyonu Entegre bir müfredat ile öğrencilerin daha yüksek motivasyonlu ve öğrenme sürecinde aktif olmalarını sağlayarak daha tutarlı ve gerçek hayatla ilgili öğrenme gerçekleşmektedir (Koirala & Bowman, 2003). Bu çalışmada müfredat entegrasyonu teriminin anlamı meslek lisesinde verilen matematik eğitiminin STEM eğitimi kapsamında interdisipliner bir modülün eklenmesiyle geliştirilen disiplinler arası içerik ve becerilere odaklanan bir yöntemdir (Drake, 1998). Davison, Miller ve Metheny (1995) içerik, beceriler ve süreçlere bakmaksızın bir öğretmenin farklı alt disiplinleri bir disiplinde birleştirmesini disipline özgü entegrasyon olarak adlandırmışlardır. Günümüzde, lise eğitiminde ve özellikle meslek liselerinde matematik dersleri ve diğer dersler (fen ve mesleki teknik dersler) apayrı dersler olarak öğretilmektedir. Bu çalışmada geliştirilen STEM matematik modülü kapsamında endüstriyel otomasyon bölümü dersleri ve matematik derslerinin entegrasyonu ile bu dersleri öğrenciler için daha anlamlı kılmak ve onların iş yaşamına hazırlanmalarına yardımcı olma amacı güdülmektedir. Konuyla ilgili literatürdeki çalışmalara bakıldığında araştırmacıların daha çok fen bilgisi ve matematik derslerini entegre edip interdisipliner araştırmalar yaptığı görülmektedir (Berlin & White, 1995; Huntley, 1998). Tsupros, Kohler ve Hallinen (2009) STEM eğitimi entegrasyonunun bilgiyi gerçek ortamda öğrenmek için büyük bir fırsat olduğunu vurgulamıştır. Fakat STEM entegrasyonunun yapılabilmesi için net bir biçimde teorik çerçeveye ihtiyacın olduğu tartışılmaktadır (Lederman & Niess, 1998). Akgündüz ve diğerlerinin gerçekleştirdiği STEM Eğitiminin Öğretim Programlarına Entegrasyonu Çalıştayı’nda (2018) STEM’in müfredata entegrasyonu sürecinde ortaya çıkabilecek sorunların nasıl giderilebileceği üzerinde durulmuş ve çözüm önerileri aranmıştır. Çalıştay katılımcılarından elde edilen bilgi ve bulgular ışığında oluşan temalar, öğretmen yeterlilikleri, mesleki gelişim eğitimleri, farkındalık yaratma, fiziksel ve sosyal altyapı, eğitim 60 politikaları, ölçme ve değerlendirme, öğretim programı geliştirme, okulda uygulama, bilimsel yöntem, paydaş işbirliği biçiminde sıralanmıştır. 2.13. Türkiye’de STEM Eğitimi ABD ve Avrupa Birliği gibi küresel ekonomik güçlerin de içinde yer aldığı pek çok ülke, eğitim sistemlerini, inovasyon çağında rekabet edebilmek için değiştirmektedir (Fensham, 2008). OECD’nin kurucu üyelerinden olan Türkiye, AB üyeliği aday ülke olması sebebiyle birçok büyük reform yapmaktadır. STEM alanları eğitimi ile ilgili reformlar, insan kaynaklarına oranla inovasyon verimliliğinde gelişmiş ülkelerin gerisinde bulunan Türkiye’nin ekonomik rekabette güçlenebilmesi için özellikle önemlidir (Türkiye Bilimler Akademisi, 2010). 2016 yılı itibari ile Türkiye yaklaşık 30.524.000 işgücü nüfusu ile OECD ülkeleri arasında altıncı sırada olmasına rağmen eğitim seviyelerine göre istihdam oranları dikkate alındığında yükseköğretim mezunlarının istihdam edilmesi bakımından 35 ülke içinde 34. sıradadır (TÜSİAD, 2017). Türkiye’nin gelişim yarışında olabilmesi ya da bu yarışta kalabilmesi için inovasyon kapasitesini artırmaya ve kalifiye işgücüne ihtiyaç duyulmaktadır. Bu durum STEM alanında eğitimli işgücüne gelecekte çok daha fazla ihtiyaç duyulacağı anlamına gelmektedir. Eğitim reformlarının gerekliliği hususunda açık bir fikir birliği olmasına rağmen bazı paydaşlar ülkenin siyasal, sosyal ve teknolojik geçmişinin dikkate alınmadığını öne sürerek bu reformları eleştirmektedir (Tuzcu, 2006). Türk eğitim reformları, AB ve OECD inovasyon stratejilerine uygun olması yanında ülkenin kendine has zorluklarını ve çalışma pratiklerini de göz önünde bulundurmalıdır (TÜBİTAK, 2010). Milli Eğitim Bakanlığı (MEB), Avrupa’nın en büyük eğitim sistemlerinden birini, kıtanın en merkeziyetçi ve seçici metotlarıyla yönetmektedir (Fretwell & Wheeler, 2001). MEB, sadece öğretmen istihdamı ve yerleştirmesini düzenlemekle kalmaz, aynı zamanda okullarda kullanılan müfredat, çalışma takvimi ve ders kitaplarını belirler, yaptığı sınavlarla öğretme pratikleri üzerinde güç sahibidir (Baki & Gökçek, 2005). MEB bünyesinde eğitim- 61 öğretim faaliyetlerine dâhil olan öğrenci sayısı yaklaşık 18 milyon, öğretmen sayısı ise 1 milyon civarındadır (MEB, 2017). Sınırlı kaynakları büyük öğrenci kitlesine –eşit değil ama- liyakatli şekilde dağıtabilmek için eğitim sistemi, merkezi, standart ve çoktan seçmeli sınavlardaki başarıya dayanmaktadır. Bu sınavlar başarı yönünden kitleler içindeki en muktedirleri daha iyi bir ortaöğretim veya yükseköğretim kurumuna seçmektedir (Türk Eğitim Derneği [TED], 2008, 2010). Seçme sürecinin karmaşıklığı, sistemin, tüm öğrencilerin yüzde altısı gibi çok sınırlı bir kısmına iyi ve özel bir eğitim sağladığı olgusunu değiştirmemektedir (Özel, Yetkiner, Capraro, Küpçü, 2009). Yükseköğretime geçişte Türkiye’de öğrencilerin %18’i STEM alanlarına kayıt yaptırırken bu oran OECD ülkelerinde ortalama %36 düzeyindedir. Bu anlamda Türkiye en OECD ülkeleri arasında en düşük orana sahiptir. Ekonominin pek çok alanında itici güç olarak kabul edilen STEM alanlarında öğrenim gören öğrenciler ülke geleceği için hem nitelikli işgücü hem de geleceğin bilim insanları olarak görülmektedir. Türkiye’de bu alanlarda yükseköğrenim gören öğrenci oranının diğer ülkelere göre daha düşük olması ülkeyi güçlü ülke olma hedeflerinden uzaklaştırmaktadır (TEDMEM, 2018). Türkiye’de MEB’in hazırladığı STEM eğitimi odaklı bir eylem planı bulunmamakla birlikte 2015-2019 Stratejik Planı’nda STEM eğitiminin güçlendirilmesine dair amaçlar bulunmaktadır (MEB STEM Eğitimi Raporu, 2016). Türkiye, ulusal ve uluslararası sınav sonuçlarından görülebileceği üzere, diğer ülkelerle karşılaştırıldığında, matematik, fen ve teknoloji eğitimi bakımından büyük eksikliklere sahiptir. Matematik, fen ve teknoloji eğitimindeki problemler, öğrencilerin yaratıcı ve eleştirel düşünmelerini, doğaya karşı meraklı ve olumlu tutumlarını engeller (Özden, 2007). Türkiye’deki bu problemin giderilmesi hususunda STEM eğitimi önemli bir yaklaşımdır. Çünkü STEM eğitimi farklı disiplinleri birleştiren bir yaklaşımdır. 21. yüzyıl becerileri olarak da isimlendirilen, bireylerin, yaratıcılık, güçlü iletişim becerisi, eleştirel ve analitik düşünebilme, iş birliği içinde çalışabilme, geleceğin bilim insanlarının, başarılı 62 mühendislerin, matematikçilerin ortak özellikleri olarak görülmekte ve dünyada söz sahibi olacak bir ülke haline gelebilmek için kesinlikle gençlere kazandırılması gereken niteliklerdir. STEM eğitiminin eğitim sistemine entegre edilmesi, bu özelliklere sahip nesiller yetiştirilmesi açısından çok önemlidir (Akgündüz ve diğerleri, 2015, s. 6). ABD ve Avrupa Birliği üyesi ülkelerin yanı sıra Avustralya, Çin, Güney Kore, Tayvan gibi bazı ülkelerde de farklı eğitim düzeylerinde her STEM alanı için disiplinler arası entegre müfredatlar üzerinde çalışılmakta ve bunlar uygulamaya konulmaktadır (Fan & Ritz, 2014, s. 8). Türkiye’de de öğrencilerin STEM alanlarıyla ilgili bilgi ve becerilerinin artırılması, STEM işgücünün geliştirilmesi konularında çalışmalar yapılmaya başlanmıştır (Baran ve diğerleri, 2015). MEB stratejik planı (MEB, 2009), 2015 STEM Eğitimi Türkiye Raporu (Akgündüz ve diğerleri, 2015), Türk Sanayicileri ve İşadamları Derneği (TÜSİAD) STEM raporu (TÜSİAD, 2014), MEB STEM Eğitimi Raporu (MEB, 2016), TÜSİAD tarafından hazırlatılan 2023’e Doğru Türkiye’de STEM Gereksinimi (TÜSİAD, 2017) ve STEM Eğitiminin Öğretim Programlarına Entegrasyonu: Çalıştay Raporu (Akgündüz ve diğerleri, 2018) gibi çalışmalar öğrencilerimizi STEM farkındalığı ve STEM yeterlilikleri yönünden hazırlama ihtiyacının açıkça ifade edildiği en önemli çalışmalar arasındadır. Türkiye’de üniversite düzeyinde STEM eğitimi ile ilgili çalışma ve projeler pek yaygın değildir (Çorlu, 2013). Bu alanda eğitim verecek öğretmen yetiştirilmesi konusunda da çalışmalara fazla rastlanmamaktadır. Ancak bazı üniversitelerin bünyesinde öğrencilerin ve öğretmenlerin ulaşabileceği STEM merkezleri kurulmaya başlamıştır. Bu alanda öncü olan okullar Hacettepe Üniversitesi ve İstanbul Aydın Üniversitesi’dir (MEB, 2016). Bunlarla birlikte ülkemizde STEM alanları konusunda paydaşlarda farkındalık yaratabilmek ve gerekli eğitim ihtiyaçlarının giderilmesi adına çalışmalar yapılmıştır (TÜSİAD, 2017). Bunlara örnek olarak: 63  İstanbul İl Milli Eğitim Müdürlüğü tarafında “Okul-Sanayi İşbirliği İstanbul Modeli” projesi uygulamaya geçirilmiştir. Bu projedeki en önemli hedefler, okullardaki bilimsel ve teknolojik altyapının geliştirilmesi, işletme ve kuruluşların iş hayatına dair deneyimlerini öğrencilerle paylaşması ve eğitimde istihdama yönelik bir bakış getirmek olarak sıralanabilir.  Bahçeşehir Okullarında STEM eğitimi verilen bölümler yer almakta ve üniversitelerdeki STEM alanlarına geçiş desteklenmektedir. Bunun yanında Bahçeşehir Üniversitesi’nde STEM araştırmalarının yapıldığı bir STEM merkezi kurulmuş olup faaliyetlerini sürdürmektedir.  Hacettepe Üniversitesi’nde 2009 yılında kurulan Hacettepe STEM & Maker Lab adı verilen STEM araştırma merkezi, Öğretmen Eğitiminde İleri Uygulamalar (S-TEAM), Araştırmaya Dayalı Bilim Öğreniminde Değerlendirme Stratejileri (SAILS) ve Yaşam için Matematik ve Fen (MASCIL) gibi projeler geliştirmiştir.  İstanbul Aydın Üniversitesi bünyesinde de bir STEM merkezi kurulmuş ve “STEM Öğretmeni Sertifika Programı” hayata geçirilmiştir.  Özyeğin Üniversitesi ve ODTÜ’de STEM merkezleri kurulmuştur. Türkiye’de STEM eğitimi aktiviteleri okul türlerine göre değişiklik göstermektedir. Öğrencilerin çok küçük bir kısmı bu iş için özelleşmiş uluslararası standartlarda STEM eğitimi alabilmektedir (Çorlu ve diğerleri, 2014). Diğer olanaklar ise daha çok Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından desteklenen, öğrenciler ve öğretmenler için STEM eğitimini güçlendirmeyi amaçlayan projeleri içermektedir. Örneğin, TÜBİTAK tarafından fonlanan bir projede, ilkokul 5. Sınıf öğrencileri STEM eğitimi için tasarım temelli yöntem kullanarak güneş enerjisiyle çalışan robot ve kaleydoskop tasarlamışlar ve hareket detektörleriyle grafikler oluşturmuşlardır. Bu aktiviteler çocukların bilime karşı tutumlarını pozitif yönde geliştirmektedir (Yamak ve diğerleri, 2014). 64 STEM projeleri ayrıca aday öğretmenlerin eğitiminde ve görevdeki öğretmenlerin hizmet içi eğitimlerinde de karşımıza çıkmaktadır. Sungur Gül ve Marulcu (2014), yürüttükleri projede mühendislik disiplinine odaklanmışlar, aday ve görevde olan Fen Bilgisi öğretmenleriyle mühendislik tasarım süreçleri ve robotlar ve Legolar kullanılan etkinlikler üzerine çalışmışlardır. Araştırmayı yapanlar, mühendislik tasarım süreçlerine yabancı olan öğretmenlerin, mühendislik süreçleri algılarındaki artışı, mühendisliğin önemi, mühendisliğin ve mühendislerin özellikleri ve Legoların kullanımı konularında daha geniş bir perspektif kazandıklarını gözlemişlerdir. Bozkurt (2014) yaptığı projede Fen Bilgisi öğretmen adaylarının karar verme ve bilimsel süreç becerilerinin, mühendislik tasarım temelli laboratuvar etkinlikleriyle geliştiğini ortaya çıkarmıştır. Çorlu (2013) STEM öğretim uygulamalarını, STEM topluluğu, STEM entegrasyonu ve STEM değerlendirmesi yönlerinden ders planları aracılığıyla değerlendirebilmek için bir analitik rubrik geliştirmiştir. Bu analitik rubrik, ders planlarını değerlendirerek, fen, teknoloji, mühendislik ve matematik konularında öğretim uygulamaları sunmayı hedeflermiştir. Çalışmanın sonuçları, bu rubrik ile akredite olan STEM programlarıyla olmayanlar arasındaki önemli farkı göstermiştir (Çorlu, 2013). Türkiye’de STEM eğitimi için yapılan öneri ve adımlar Kalkınma Bakanlığı tarafından duyurulan 10. Kalkınma Planı’nda “bilim, teknoloji ve yenilik” başlığı altında alanında iyi yetişmiş insan gücünün nitelik ve sayıca geliştirilmesi ve özel sektörde istihdamının artırılmasına duyulan ihtiyaçtan söz edilmektedir (Kalkınma Bakanlığı, 2014). Bunun yanında 64. Hükümet Programı incelendiğinde inovasyon ve ileri teknoloji temelli bir ekonomiye dönüşümü, girişimcilik kapasitesinin artırılması ve bu dönüşümlerin sağlanabilmesi için nitelikli bir işgücü altyapısının oluşturması en öne çıkan hedefler arasında görülmektedir (Başbakanlık, 2015). 65 Milli Eğitim Bakanlığı tarafından yayınlanan STEM Eğitimi Raporu’nda (2016), STEM eğitiminin yukarıda ifade edildiği üzere ülke hedefleri açısından ne kadar önemli olduğu vurgulanmıştır. Öğrencilerin iş birliğine dayalı eğitimle hayata daha iyi hazırlanacağından, Fen, Teknoloji ve Matematikle ilgili bilgilerin mühendislik uygulamaları yardımıyla pratiğe dönüştürülüp üretime katkı sağlayacağından söz edilmiştir. Ayrıca öğrencilere (fen, teknoloji, mühendislik ve matematik alanlarında) disiplinlerarası bir bakış açısı kazandıracağından ve bunların gerçekleşebilmesi için öğrencilerin STEM eğitimine teşvik ve dâhil edilmesi gerekliliğinden bahsedilmiştir (MEB, 2016). Raporda, sayılan sebeplerle, STEM eğitimine katkıda bulunabilecek tüm paydaşların ortaklığıyla oluşturulacak bir eylem planı hazırlanması ve sonrasında bunun uygulanması MEB tarafından gerekli görüldüğü belirtilmektedir (MEB, 2016). Bu eylem planı için bakanlık tarafından önerilen adımlar Şekil 2.6’da da görülebileceği gibi şu şekilde sıralanabilir: (i) STEM merkezlerinin kurulması, (ii) STEM merkezlerinde üniversitelerle koordineli olarak STEM eğitimi araştırmalarının yapılması, (iii) STEM öğretmenlerinin yetiştirilmesi, (iv) Okullarda uygulanan eğitim programlarının STEM içerikli olarak yenilenmesi ve (v) Okulların donanım olarak STEM eğitimine uygun hale getirilmesidir. Şekil 2.6 STEM eğitimi için önerilen adımlar Okullarda STEM eğitimi STEM eğitimi donanımının araştırmalarının sağlanması yapılması STEM Eğitimi merkezleri kurulması Müfredatın STEM STEM eğitimini öğretmenlerinin içererek yetiştirilmesi güncellenmesi 66 i. STEM merkezleri kurma. Her öğrenci ve öğretmenin erişimine açık, STEM eğitimini ülkemiz eğitim sistemine entegre etmek için yapılacak çalışmaları koordine edecek, hem STEM araştırmaları yapma, program geliştirme ve öğretmenlerin bu alanda eğitimine hem de STEM eğitiminin işleyişine destek olacak STEM merkezleri kurulabilir. Türkiye açısından düşünüldüğünde bu merkezler illerde ve büyük ilçelerde oluşturulabilir (Akgündüz ve diğerleri, 2015). Hacettepe ve İstanbul Aydın Üniversiteleri bünyesinde birer STEM merkezi kurulmuştur (Akgündüz ve diğerleri, 2015). Ancak bunlar Türkiye’de STEM eğitiminin geliştirilebilmesi için çok yetersizdir. MEB’in STEM Eğitimi Raporu’nda önerdiği sistem Şekil 2.7’de görülmektedir. Şekil 2.7 MEB STEM merkezi yapısı Öğretmen veya A ÜNİVERSİTESİ D ÜNİVERSİTESİ Öğretmen veya öğre tmen adayı STEM MERKEZİ STEM MERKEZİ öğretmen adayı Öğretmen veya B ÜNİVERSİTESİ C ÜNİVERSİTESİ Öğretmen veya öğretmen adayı STEM MERKEZİ STEM MERKEZİ öğretmen adayı MEB’in önerdiği sistemde, STEM eğitimi ihtiyaçlarına cevap verecek öğretmen ve öğretim programlarının geliştirilmesinde aktif rol oynayacak, üniversitelerin eğitim ve mühendislik fakülteleri iş birliği yaparak STEM eğitimi merkezleri kurmaları öngörülmektedir. Üniversitelerdeki bu merkezler, MEB’in kuracağı STEM merkezi ile koordineli çalışacak ve Mili Eğitim Bakanlığı’nın etkin koordinasyonu sağlanmış olacaktır. 67 Yukarıdaki Şekil 2.7’de gösterilen modelle MEB’in yapılmasını tasarladığı faaliyetler şu şekilde sıralanabilir (MEB, 2016): STEM merkezlerinde, 1. STEM eğitimini var olan eğitim sistemine entegre etmek için araştırmalar yapılabilir. 2. Öğrenciler için standart STEM eğitimi faaliyetleri yanında başka güncel eğitimler de verilebilir. 3. Okullarda uygulanan öğretim programlarının uygun bölümlerine STEM eğitimiyle ilgili yenilikler ve düzenlemeler getirilebilir. 4. STEM eğitimi konusunda öğretmenlerin gelişimine yönelik çalışmalar yapılabilir. 5. Öğretmenlere STEM eğitimini geliştirici proje olanakları sağlanabilir. 6. Öğretmen ve öğrencilere yönelik yarışmalar veya benzeri etkinlikler düzenlenebilir. ii. STEM eğitimi konusunda araştırmalar yapma. STEM eğitimi merkezleri kurulduktan sonra, öğretmen ve öğrencilerin bu alandaki ihtiyaçları, yeni öğretim programları geliştirilmesi, STEM konularının yürürlükteki öğretim programlarına entegrasyonu ve bu programların güncellenmesi, STEM eğitimi verecek öğretmenlerin yetiştirilmesi veya çalışmakta olan öğretmenlerin bu konuda yetiştirilmesi konularında araştırma ve faaliyetlerin yapılması gereklidir (MEB, 2016). iii. STEM alanlarında öğretmen yetiştirme. STEM eğitimine önem verilen ve etkili olarak uygulanan ülkelerde bu alanda öğretmen yetiştirmenin temel bileşenlerden biri olduğu görülmüş ve buna yönelik değişik çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalar bazı ülkelerde internet üzerinden öğretmenlerin bu alanda geliştirilmelerine yönelik faaliyetlerken bazı ülkelerde belirli merkezlerde yüz yüze eğitimler şeklinde gerçekleştirilmiştir (MEB, 2016). Ülkemizde STEM eğitimi alanında öğretmenlere yönelik yapılacak çalışmalarda ilk yapılması gereken STEM eğitiminin ne olduğu, neden ve nasıl yapıldığını öğretmenlere anlatmak ve bu konuda bir farkındalık oluşturmak olmalıdır. Bunun yanında okullarda ilgili 68 öğretmenler tarafından STEM zümreleri oluşturulup kendi okullarında ne gibi çalışmalar yapılacağı konusunda kararlar alınabilir. Ayrıca üniversitelerde kurulması hedeflenen STEM merkezlerinden öğretmen ve öğrenci düzeyinde destek ve yardım alınabilir (Çorlu & Aydın, 2016). STEM öğretmeni yetiştirilmesi konusunda ülkemizde ilk çalışma Bahçeşehir Üniversitesi tarafından gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmadaki amaç, STEM eğitimine uygun öğretmen yetiştirilmesi ve bir STEM öğretim programı taslağı hazırlanmasıdır. Eğitime katılan öğretmenlere program sonunda STEM eğitimi sertifikası verilmektedir (BAUSTEM, 2016). iv. Öğretim programlarının STEM eğitimine göre güncellenmesi. MEB’in STEM raporunda (2016) belirtildiği üzere, Türkiye’de ilköğretim ve ortaöğretimde uygulanan öğretim programlarında çok yoğun bir ders içeriği bulunmakta ve merkezi sınavların zorlayıcılığı sebebiyle içeriği öğrenmeye yönelik bir öğrenme ortamı oluşmaktadır. Bu da STEM eğitiminin doğasına aykırı bir öğrenme ortamı anlamına gelmektedir. Çünkü STEM eğitimi öğrencileri sorgulamaya, araştırmaya, ürün ve buluşlar yapmaya yönlendirir. Ülkemizde STEM eğitimine geçişte öncelikli olarak üniversiteye kadar olan eğitim öğretim kademelerinde uygulanan müfredatların STEM etkinliklerine zaman ayırılabilecek şekilde azaltılması, sınav sisteminin buna uygun düzenlenmesi, öğrencilerin araştırma yapmaya, sorgulamaya ve yenilik üretmeye yönlendirilmesi gerekmektedir (MEB, 2016). STEM eğitimi uygulanmak istendiğinde, Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik derslerinin öğretim programları içinde entegre edilmesi sürecinde derslerin içeriklerinde yer alan ve diğer derslerle ortak işlenebilecek konular belirlenir ve bu konular için etkinlikler tasarlanır. Örneğin, Fizik dersinde yer çekimi konusu işlenirken, ders etkinliği olarak öğrencilere bir roket yaptırılır. Bu roketin uçması için gerekli kodlama, mühendislik ve hesaplama yaptırılır ve böylelikle Fizik dersi öğretim programına Mühendislik, Matematik, 69 Teknoloji ve Fen becerileri entegrasyonu yapılmış olur (Yıldırım & Altun, 2014; Şahin ve diğerleri, 2014). STEM eğitimi sürekli değişen ve gelişen bir süreçtir. Bu eğitime uygun ölçme, değerlendirme yöntemlerinin de tespit edilmesi gerekir çünkü şu an var olan ders içeriği bilgisini ölçen ölçme değerlendirme yöntemleri kullanılarak STEM eğitimi için sağlıklı değerlendirme yapılamaz. Dünyada STEM eğitimi alan öğrencilerin genel sınavlarda yeterince başarılı olamadığı gözlenmiştir. Ancak bu başarısızlığın nedeni STEM eğitimi değil, STEM eğitimine uygun ölçme araçlarının kullanılmamış olmasıdır. Bu sebeple, STEM eğitimine uygun öğretim programları hazırlarken öğrencinin sorgulama, araştırma yapma, üretme ve buluş yapma etkinliklerindeki zihinsel sürecini görecek ve ölçecek ölçme araçları geliştirilmelidir. Öğrencilerin sorgulama, düşünme, araştırma süreçlerine girme, ürün geliştirme ve buluş yapma süreçlerine ne kadar katıldığı değerlendirilmelidir (Özdemir, 2016). v. Okulların donanım olarak STEM eğitimine uygun hale getirilmesi. STEM eğitimi anlamı ve doğası gereği büyük oranda uygulamaya ve etkinliklere dayalı, grup çalışmaları şeklinde olmaktadır. Bu yüzden, etkinliklerin içeriği doğrultusunda araç gereçlere ve donanıma ihtiyaç vardır (Baran ve diğerleri, 2015). MEB’in yaptığı çalışmalar sonunda hazırladığı STEM Eğitimi Raporu (2016)’nun sonunda yer alan 2016-2018 STEM Eğitimi Eylem Planı Önerisi içinde yer alan bazı maddeler şu şekilde özetlenebilir:  STEM eğitimine yönelik MEB, TÜBİTAK, Üniversiteler ve TÜSİAD’ın koordinasyonuyla ortak çalışma gruplarının ve STEM eğitimi merkezlerinin kurulması,  Bu merkezlerde araştırma çalışmalarının yapılması,  Araştırmaların sonuçlarına göre eylem planlarının hazırlanması, 70  Paydaşlara seminerler ve hizmet içi eğitimler verilmesi,  Öğretim programlarının STEM eğitimini içerecek şekilde güncellenmesi,  Okulların alt yapı ve donanımlarının STEM eğitimine uygun hale getirilmesi,  Üniversitelerin eğitim fakültelerinde STEM öğretmeni yetiştirilmesine yönelik düzenlemeler yapılması,  Halen okullarda görev yapmakta olan fen, teknoloji ve matematik öğretmenlerine yönelik STEM öğretmeni olmaları için hizmet içi eğitimler verilmesi (MEB, 2016, s. 78). 2.14. STEM ile İlgili Yapılan Çalışmalardan Örnekler Türkiye’de STEM eğitimi ile ilgili çalışmalar son yıllarda artmış olsa da bu alandaki uluslararası literatüre bakıldığında neredeyse 35-40 yıldır STEM eğitimine yönelik araştırma ve çalışmaların yer aldığı görülmektedir. Bu çalışmalar genel olarak, STEM eğitiminin bireylerin ilgi, beceri, tutum, başarı ya da mesleki tercihlerine etkisi üzerine yapılmıştır. Literatürdeki çalışmalar fen bilimleri, teknoloji, mühendislik ve matematik alanlarının birbirleriyle çok ilişkili olduklarını göstermiştir. STEM kapsamında geliştirilen eğitim etkinliklerinin amacı öğrencilerin bu dört disiplindeki bilgi ve becerileri sistemli olarak kullanıp etkili ve anlamlı öğrenmeyi gerçekleştirmelerine olanak sağlamaktır (Bybee, 2010). İlgili literatürde STEM ile ilgili gerçekleştirilen bilimsel araştırmalar ve çalışmalar çeşitlikler göstermektedir. Güncel literatürden datalar ışığında yapılan bilimsel araştırmalardan detaylı örnekler aşağıda sunulmuştur. Son yıllarda STEM eğitimi, proje tabanlı öğrenme ile birlikte vurgulanmıştır. Çünkü proje tabanlı öğrenme ile öğrencilerin bilimsel yöntemler ışığında takım çalışması ve problem çözümü yoluyla bilgiyi öğrenmeleri üzerine araştırmalar mevcuttur. Örneğin, Tseng ve diğerleri (2013) STEM’in entegre edildiği proje tabanlı öğrenme aktivitesini anket ve görüşme metotları ile Tayvan’da beş teknoloji enstitüsünden mühendislik bölümlerinden 30 71 birinci sınıf öğrencisi üzerinde uygulamışlardır. Bu araştırmada amaç öğrencilerin STEM’e olan ilgilerini arttırmak olarak belirlenmiştir. Proje tabanlı öğrenme aktivitesinin öncesinde ve sonrasında anketler ve görüşmeler yapılarak öğrencilerin STEM’e karşı tutumları araştırılmıştır. Projede öğrenciler elektrikli bir araç yapmak için STEM bilgilerini aktif olarak kullanıp ekip çalışması ile iş birliği yapmak durumunda kalmışlardır. Öğrenciler, her biri altı üyeden oluşan beş takım halinde gruplara ayrılmıştır. Öğrenci etkileşimini artırmak için web tabanlı bir platform kurulmuştur. Anket sonuçlarında çoğu öğrencinin proje tabanlı öğrenme aktivitesinden sonra fen bilimleri ve mühendislik alanlarına karşı tutumlarının çok büyük oranda değiştiği görülmüştür. Öğrenciler ile yapılan görüşmelerde de gelecekteki kariyerlerinde profesyonel anlamda fen bilimlerini öğrenmenin ne kadar faydalı olacağı, teknolojinin hayatı ve toplumu iyileştirebileceği ve böylece dünyayı daha yaşanılır bir hale getireceği sonuçları çıkmıştır. Hem ön hem de son anket sonuçlarına göre öğrencilerin matematik alanına karşı çok olumlu bir tutuma sahip oldukları görülmüştür. Görüşmede ortaya çıkan veriler de bu anket sonuçlarını desteklemektedir. Çoğu öğrenci “güncel mühendislik ve teknoloji derslerinin mantık ve matematik gerektirdiğini” belirtmiştir. Bazı öğrenciler ise “anlaşılması zor olduğu için matematiği sevmediklerini fakat önemli bir konu olduğu için hala öğreneceklerini” vurgulamıştır (Tseng ve diğerleri, 2013, s. 95). Özetle, proje tabanlı öğrenme aktivitesi STEM ile birleştirildiğinde etkili öğrenmenin arttığı ve anlamlı öğrenmenin ortaya çıktığı, öğrencilerin STEM alanlarına karşı olumlu tutum geliştirmesinin de gelecekteki kariyerlerini etkilediği sonucuna varılmıştır. Wang, Eccles ve Kenny (2013) tarafından yapılan çalışma, 12. sınıfta yüksek matematik ve yüksek sözlü yeteneğe sahip bireylerin yüksek matematik ve orta derecede sözel yeteneklere sahip bireylere göre STEM mesleklerini seçme olasılığının daha yüksek olup olmadığını araştırmıştır. Bu boylamsal ulusal araştırmada, toplamda 1.490 katılımcı yer almıştır. Veriler bireylerden telefon görüşmeleri ile bireyler 12. sınıfta öğrenciyken ve aynı 72 bireyler 33 yaşına geldiklerinde iki farklı zaman diliminde toplanmıştır. Araştırma sonucu ilginç bir şekilde yüksek sözlü becerilere sahip matematiksel olarak yetenekli bireylerin STEM kariyeri elde etme olasılıklarının, yüksek matematik becerisine sahip ancak orta düzeyde sözlü becerilere sahip olan kişilerden daha az olduğunu ortaya koymuştur. Dikkat çeken bir bulgu da yüksek matematik ve yüksek sözlü yeteneğe sahip olan grupta erkeklerin daha fazla sayıda olmasıdır. Araştırma aynı zamanda bayanların STEM dışı kariyerlerine devam etmesine neden olan etmenin yetersizlik değil yüksek düzeyde matematik kabiliyetine sahip olan bayanların aynı şekilde yüksek sözlü yeteneğe sahip olma ihtimalinin yüksek olmadığını ve dolayısıyla erkek meslektaşlarından daha geniş bir meslek yelpazesi gözlemleyebileceğini göstermektedir. Freeman, Eddy, McDonough, Smith, Okoroafor, Jordt, ve Wenderoth, (2014) toplam 225 araştırmayı inceleyerek bir meta analiz çalışması (daha önceden yapılmış araştırmaların sonuçlarına bakarak bu çalışmalar ışığında yeni bir sonuç ortaya çıkarma veya sonuçları genelleme işlemleri (Dinçer, 2014)) gerçekleştirmişlerdir. Bu çalışmada üniversite derslerinin öğrenmeyi ve ders performansını en üst düzeye çıkardığı hipotezini test etmek, geleneksel öğretim ve aktif öğrenme arasındaki lisans Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik derslerindeki öğrenci performansını karşılaştırırken sınav sonuçlarını veya başarısızlık oranlarını göstermek amaçlanmıştır. Etki boyutları, aktif öğrenme-158 çalışmada- sınav ve kavram envanterindeki öğrenci performansının 0,47 Ss arttığını ve başarısızlık oranının geleneksel ders anlatımı esnasında- 67 çalışmada- 1.95 olduğunu ortaya koymaktadır. Bu sonuçlar, aktif öğrenme bölümlerinde ortalama sınav puanlarının yaklaşık %6 oranında iyileştiğini ve geleneksel ders verme sınıflarında öğrencilerin başarısız olma ihtimalinin aktif öğrenme olan sınıflara göre daha yüksek olduğunu göstermektedir. Heterojenite analizlerinin her iki sonucunda STEM disiplinlerinde aktif öğrenmenin kavram envanterindeki puanları ders incelemelerinden daha fazla arttırdığını ve en aktif etkilerin 73 küçük (n ≤ 50) sınıflarda olmasına rağmen aktif öğrenmenin tüm sınıf boyutlarında etkili olduğunu göstermiştir. Meta analizi sonuçları uygulama temelli ve aktif öğrenmenin gerçekleştiği öğretme yöntemlerinin geleneksel ders anlatma yöntemlerine göre daha iyi sonuçlar verdiğini göstermektedir. Özellikle bu tür öğretme yöntemlerini kullanan STEM eğitiminin geliştirilmesini desteklemektedir. Wang (2013), liseden sonra üniversite öğrenimine devam eden öğrencilerle yaptığı çalışmada öğrencileri STEM ilgisini araştırmıştır. Araştırmanın sonunda, STEM kariyeri seçiminde etkili olan faktörlerin STEM alanlarına olan ilgi, lisedeki matematik dersi başarısı ve sonrasındaki eğitim deneyimleri olduğunu bulmuştur. Öner ve diğerleri (2014) ABD’nin Teksas eyaletinde farklı bölgelerde yer alan Teksas STEM akademilerinde eğitim gören öğrencilerin üç yıllık matematik başarılarını incelemişlerdir. Sonuç olarak farklı merkezlerde yer almasının ve cinsiyetin T-STEM akademilerindeki öğrencilerin matematik başarılarında anlamlı bir fark oluşturmadığını görmüşlerdir. 2.15. Türkiye’deki Meslek Liseleri Sanayi devrimi sonrası ekonomik gelişme sürecinde, mal üreten ekonominin gittikçe hizmet ekonomisine dönüşmesi ve çağa ayak uydurması için mesleki eğitim çok önemli görülmüştür (Dura, 1990). Türkiye’de iş ve meslek alanlarına eleman yetiştiren meslek liselerinde verilen eğitimin önemini düşünerek meslek lisesi eğitimi yeniden gözden geçirilmelidir (Sezgin, 1999; Yörük, Dikici, & Uysal, 2002). Bu çalışmada mesleki eğitim “bireye iş hayatında belirli bir meslekle ilgili bilgi, beceri ve iş alışkanlıkları kazandıran ve bireyin yeteneklerini çeşitli yönleriyle geliştiren eğitim” olarak tanımlanmıştır (Özsoy, 2015, s. 174). Sanayinin ve teknolojinin gittikçe geliştiği dünyamızda, iş gücü ve toplumun ihtiyaçlarını karşılamak, kalkınmanın hızlandırılması ve istihdamın artırılması için nitelikli 74 insan gücünün yetiştirilmesi çok önemlidir (Adıgüzel & Berk, 2009; Özsoy, 2015). Türkiye’de meslek liselerinde verilen eğitim, mesleki yetenek ve yeterlilikleri vurgulayıp iş dünyası ve iş gücü piyasasının gereksinimini karşılayacak ve uluslararası piyasada rekabet edebilir kalitede olmalıdır (Binici & Necdet, 2004). Mesleki ve teknik eğitim, ülkemizdeki ekonomik gelişimin ilerlemesi, kaynaklarımızın etkili kullanımı, üretimde kalitenin artması ve işsizliğin azalması için çok önemli bir role sahiptir (Aykaç, 2002). Ülkemizde üç tür mesleki ve teknik eğitim modeli uygulanmaktadır: (i) okul merkezli modeller, (ii) işletme merkezli modeller ve (iii) okul ve işletmeyi birleştiren dual sistem modelidir (Adıgüzel & Berk, 2009). Bu doktora araştırma projesinin gerçekleştirildiği örgün eğitim verilen mesleki ve teknik lisede bu modellerden ilki uygulanmaktadır. Bunun yanı sıra okul öğrencileri okul eğitiminin yanında staj eğitimi diye bilinen işletmelerde beceri eğitimi sürecine katılırlar. Bu eğitim, öğrencilerin zorunlu dersi olup diploma notuna etkisi büyüktür. Öğrencilerin iş ortamlarını görmeleri, teorik bilgilerinin pratiğe dönüşümü ve gerçek iş ortamını deneyimlemeleri bakımından oldukça önemlidir. Ülkemizde, ortaokul sonunda yapılan sınavlarda alınan puanlara göre öğrencilerin lise tercihleri alınmakta ve öğrencilerin ataması bu puanların sıralamasına göre Milli Eğitim Bakanlığı tarafından yapılmaktadır. Türkiye’de eğitim veren lise türleri incelendiğinde, giriş puanları bakımından en alt sıralarda yer alan okullar meslek liseleridir. Örneğin, Örneğin, MEB verilerine göre Bursa’da yer alan 210 devlet lisesinin 2017-2018 öğretim yılı giriş taban puanları incelendiğinde en yüksek taban puanla öğrenci alan ilk 50 okulun 7’si Fen Lisesi, 37’si Anadolu Lisesi, 4’ü Anadolu İmam Hatip Lisesi ve sadece 2’si Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesidir. Taban puanlar bakımından en sonda yer alan 50 okulun ise 15’i Anadolu İmam Hatip Lisesi iken 35 tanesinin Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi olduğu görülmektedir (MEB, 2017). Meslek liselerine giren öğrenciler diğerleriyle kıyaslandığında genel olarak akademik başarı yönünden daha alt seviyededirler. Matematik başarısı da bu kıyaslamada ayrı 75 tutulamaz. Türkiye’nin PISA sınavındaki kötü sıralaması göz önüne alındığında matematik başarısı bakımından meslek lisesi öğrencilerinin ne kadar kötü durumda olduğu daha net ortaya çıkar. Meslek liselerinde 10. sınıftan itibaren dersler, meslek dersleri (alanlarıyla ilgili mesleki bilgi ve beceri içerikli dersler) ve kültür dersleri (diğer türlerdeki liselerle aynı içeriğe sahip Matematik, Fizik, Kimya, Biyoloji, Türkçe, Tarih, Yabancı Dil, vb. ) olarak iki ayrı kategoride ele alınır. Bu ayrım, hem öğretmenler hem de öğrenciler açısından ve ayrıca müfredat içerikleri incelendiğinde çok net görülmektedir. Meslek derslerinin haftalık ders saati sayısı ve direkt olarak öğrencinin karne notuna etkisi kültür derslerine göre çok daha fazladır. Öğrencinin kültür derslerindeki seviyesi de dikkate alındığında bu dersler (özellikle matematik gibi kendisini yetersiz gördüğü, zor olarak değerlendirdiği ve altyapısının iyi olmadığı dersler) öğrenci açısından önemsiz, çalışsa da yapamayacağı ya da yapamasa bile notunu meslek dersleriyle telafi edebileceği dersler olarak görülmektedir. Fakat meslek liselerindeki bölüm ve alanların çoğunda meslek dersleri içeriğinde yoğun bir matematik gereksinimi bulunmaktadır. Öğrenciler bu derslerdeki matematiksel bilgi ve kavramları alanlarının bir parçası olarak görüp daha kolay öğrenip anlayabilirken kültür dersleri içinde aldığı matematik dersine yabancı ve ilgisiz kalmaktadır. Bu çalışmada amaçlanan bu yargıyı değiştirme yolunda adımlar atmaktır. Meslek dersleri için MEB, Mesleki ve Teknik Liselerde kullanılmak üzere modüller hazırlamış ve yayınlamıştır. Bu çalışmada modüllerdeki mesleki konuların ve bu konuların içerdiği matematiksel bilginin öğrencilerin gördüğü matematik dersiyle entegrasyonunun sağlanması hedeflenmektedir. Bu amaçla modüller incelenmiş, içeriklerinde yer alan matematik konuları belirlenmiş ve matematik derslerinin örnek, alıştırma ve uygulamaları, öğrencilerin meslek derslerindeki matematik ihtiyaçlarını karşılayacak ve dahası ilgisini çekecek, kendisine anlamlı gelecek şekilde düzenlenniştir. Literatürde FeTeMM eğitimi 76 olarak geçen ve bu alanların eğitiminde bir entegrasyonun sağlanmasını öngören bu öğrenme- öğretme stratejisi tez çalışmasının teorik çerçevesi içinde yer almaktadır (Çorlu ve diğerleri, 2014). MEB’in (2017) verileri incelendiğinde Türkiye’de 8.457’si resmi ve 2.618 tanesi özel olmak üzere toplam 11.076 ortaöğretim kurumunda 5 milyon 849 bin 970 lise öğrencisi öğrenim görmektedir. MEB’in yayınladığı istatistiklere dayanarak ülkemizde örgün eğitim veren ortaöğretim kurumlarının ve bu okullarda öğrenim gören öğrencilerin sayısı Tablo 2.4’te sunulmuştur. Tablo 2.4 Türkiye’deki ortaöğretim kurumları türleri, sayıları ve öğrenci mevcutları (Ekim, 2017) Okul Türü Okul Öğrenci Sayısı Sayısı Genel Ortaöğretim Toplamı 5.225 3.136.440 (Anadolu Lisesi, Fen ve Sosyal Bilimler Lisesi, Spor Lisesi, Güzel Sanatlar Lisesi) Resmi 2.978 1.537.036 Özel 2.246 402.760 Genel Açıköğretim Lisesi 1.196.644 Meslekî ve Teknik Ortaöğretim Toplamı 4.399 2.068.212 (Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi, Mesleki ve Teknik Eğitim Merkezi, Çok Programlı Anadolu Lisesi, Özel Eğitim Meslek Lisesi) Resmi 4.027 1.737.000 Özel 372 111.720 Mesleki Açıköğretim Lisesi 219.492 Anadolu İmam Hatip Lisesi 1.452 645.318 Mesleki ve teknik eğitimde son 15 yılda öğrenci sayısı iki kattan fazla, okul sayısı ise üç kattan fazla artmıştır (Salman, 2016). Meslek lisesi mezunu olan öğrenciler aldıkları eğitime paralel olarak bir işe girebilir ya da üniversitelerde eğitimlerine devam edebilirler. Fakat Kenar’ın da (2010) vurguladığı gibi maalesef günümüzde meslek liselerinde başarısı düşük öğrenciler öğrenim görmekte ve bu öğrenciler üniversite kapısı kapalı imajı ile ilişkilendirilmektedir. Var olan bu problemin iyileştirilmesi için STEM eğitimi uygulamalarının meslek liselerinde yaygınlaştırılması önemli bir seçenektir. Kayır, Karaca ve 77 Şenyüz (2004) tarafından yapılan araştırma da gösteriyor ki meslek lisesi öğrencilerinin çoğu okullarını mesleğe hazırlamada yeterli görmemektedir. Özsoy (2015) Türkiye’de mesleki eğitimin kalitesine oranla okul sayısına daha fazla önem verilmiş olmasını eleştirmektedir. Meslek liseleri ile ilgili literatür incelendiğinde çoğu araştırma meslek liselerindeki eğitim programları üzerinedir. Meslek liselerinin iyileştirilmesi için büyük bir fırsat olan STEM eğitimi Türkiye’deki araştırmalarda data ışığında çok az yer almıştır. 78 3. Bölüm Yöntem Bu bölümde, bu araştırmanın modeli ve bu modelin seçilme sebepleri, çalışma grubunun nasıl oluşturulduğu, veri toplama araçlarının tanıtılması ve nasıl oluşturulup kullanıldığı, araştırmanın geçerliği ve güvenilirliği ve verilerin analizinde takip edilen süreçler hakkında bilgiler yer almaktadır. 3.1. Araştırmanın Yöntemi Eğitim alanındaki araştırmacılar önyargılarını ortadan kaldırmalı ve araştırmalarını veriler ışığında kanıtlayarak sunmalıdırlar (Johnson & Onwuegbuzie, 2004). Bu araştırmada ön-test son-test desenli yarı deneysel nicel yöntem yanı sıra tematik analiz yapılan nitel yöntemi kapsayan karma yöntem kullanılmıştır. Karma yöntem, araştırmacının çalışma içinde nicel ve nitel yöntem ve yaklaşımları birleştirmesi (Creswell, 2009; Johnson & Onwuegbuzie, 2004) ve bu iki yaklaşımla çalışmanın gücünü, güvenirliğini ve geçerliğini artırması (Creswell & Plano Clark, 2007) olarak tanımlanmıştır. Karma yöntemin kullanıldığı araştırmalar, araştırmacının bir çalışma veya birbirini izleyen çalışmalar içerisinde nitel ve nicel yöntem, yaklaşım ve kavramları birleştirmesi olarak tanımlanır (Creswell, 2003; Tashakkori ve Teddlie, 1998; Johnson ve Onwuegbuzie, 2004). Bu yöntemle çalışmak çeşitli yöntemler kullanarak kavram ve durumları bütünlük içerisinde sunma, analiz etme ve bir araya getirmektir. Johnson ve Turner (2003) karma araştırmanın temel ilkesini, “araştırmacı farklı strateji, yöntem ve yaklaşımları kullanarak çoklu veriler toplamalı” diye ifade etmektedir. Ayrıca Creswell (2006) karma yaklaşımın temel önermesini “nicel ve nitel yaklaşımları birlikte kullanmak, her iki yaklaşımı tek başına kullanmaya oranla araştırma problemlerini daha iyi anlamamızı sağlar.” şeklinde vermektedir (s. 79). Verilen tanımla uyumlu olarak Creswell (2006) karma yöntem çalışmalarının bir araştırma çerçevesinde yapılan tek bir çalışma veya çoklu çalışmalar 79 kapsamında, nicel ve nitel verilerin toplanması ve analiz edilmesini kapsadığını söylemektedir(s. 128). Bu çalışmada da hem nicel hem nitel yöntemde kullanılan veri toplama araçlarından faydalanılmış, elde edilen veriler birleştirilmiş ve bir bütünlük oluşturacak şekilde sunulmuştur. İzlenen süreç ve kullanılan yöntemler bakımından nitel yöntemle başlayıp nicelle devam ettiğinden araştırma karma desenin keşfedici sıralı türüne girmektedir. Daha net bir perspektif oluşturmak için aşağıda önce çalışmada kullanılan nicel ve nitel yöntem hakkında kısa bilgi sunulmuştur (bkz. Şekil 3.1). Şekil 3.1 Karma metodun uygulanması KARMA YÖNTEM Katılımcılar 1. Okul müdürü ve müdür yardımcıları 2. Öğretmenler 3. Öğrenciler Nicel Yöntem Nitel Yöntem 1. STEM Kariyer İlgi Anketi (ön-test) 1. Görüşme 2. Mesleki Matematik Başarı Testi (ön-test) 2. Gözlem 3. STEM Kariyer İlgi Anketi (son-test) 3. Doküman Analizi 4. Mesleki M atematik Başarı Testi (son-test) (Veri Çeşitlemesi-Triangülasyon ) Araştırma Etiği Geçerlik ve Güvenirlik Bu çalışmada STEM kariyer ilgi anketi ve mesleki matematik başarı testi örneklerinde görüleceği gibi nicel araştırma araçları verilen araştırma konusu kapsamında toplanacak 80 verileri ölçer ve ölçme aracıyla toplar. Bilgiye sayısal gözlem ve ölçümler ile ulaşılır (Creswell, 2009). Rossman ve Rallis’in (2003) belirttiği gibi nitel araştırmacılar araştırma yapılacak kişiler ile iletişime geçerler ve onları günlük hayatlarından ayırmazlar çünkü nitel araştırma ortamının komplike, dinamik ve çok yönlü olduğunun farkındadırlar. Nitel yöntem yeni bulgular, bakış açıları bulmak için açıklayıcı olduğundan faydalı bir yöntemdir. Bu çalışmada detaylandırılacağı üzere ihtiyaç analizi ve eğitim müfredatının incelenmesi gibi nitel yöntem ile birçok çeşit veri toplanabilir (Merriam, 2002). Karma yöntem ile bir araştırmada nicel ve nitel yaklaşımları bir arada kullanmak, bu yaklaşımları ayrı ayrı kullanmak yerine birleştirerek kullanmak, araştırma problemlerinin daha iyi anlaşılmasını ve araştırma sorularının daha net cevaplanasını sağlar (Creswell, 2009) ve nicel ve nitel araştırmalar arasında bir köprü görevi üstlenir (Onwuegbuzie & Leech, 2004). Johnson ve Onwuegbuzie (2004) karma yöntemi tanımlarken nicel ve nitel yöntemlerin ortak yönlerini vurgulayıp karma yöntemin en önemli özelliğinin “metodolojik yönden çokluk ve eklektizm” (s. 14) olduğunu belirtmişlerdir. Creswell ve Plano Clark (2007) karma yöntemde üç ana özelliği vurgulamıştır: 1- Nicel ve nitel veri toplamada zaman, sıralama; verilerin ne zaman ve hangi sıralama ile toplanacağıdır. Örneğin, bu çalışmada nicel ve nitel veri art arda toplanmıştır. 2- Veri türünün ağırlığı vurgusu, karma metot kullanılırken nicel ve nitel veri ağırlığı benzer mi yoksa herhangi bir veri türü daha mı ağır basıyor yönünü kapsamaktadır. Araştırma deseni nedeniyle çalışmada nitel veri (yüz yüze görüşme, doküman analizi ve gözlem) nicel veriye oranla (STEM kariyer ilgi anketi, mesleki matematik başarı testi) daha çok toplanmıştır. 3- Karma yönü ise nicel ve nitel yöntemlerin bir araştırmada nasıl birlikte kullanıldığına işaret etmektedir. İlgili literatür ışığında, bu çalışmada karma yöntem kullanılmasının nedenleri: 81 (i) Bir araştırma yaparken, tek tip verinin tek başına sonuçları görmek açısından eksiklikleri olmasıdır. Hem nicel hem de nitel verilerin anlamlı bir şekilde birlikte kullanılması ile araştırmayı güçlendirip tek bir metot kullanımının eksikliklerini azaltma amacı (Ivankova & Creswell, 2009; Patton, 2002) araştırma bulgularının geçerliği ve güvenirliği için çok önemlidir. (ii) Nicel ve nitel yöntem ile veri toplanması araştırma sonuçlarının geçerliliğini artıracaktır (Creswell, Plano Clark, Gutmann, & Hanson, 2003). (iii) Çalışmada yer alan araştırma sorularında, veri toplama araçlarında, örneklem seçiminde, verilerin analiz edilmesinde hem nitel hem nicel yöntem özellikleri bulunması ve bu yöntemlerin kullanılması bu araştırmada karma yöntemin seçilmesinin sebepleridir. Farklı yöntemler ile toplanan veriler araştırmanın farklı boyutlarına ışık tutar. Johnson ve Turner’in (2003) vurguladığı üzere karma yöntemin ana prensibi araştırmacının farklı stratejiler, yaklaşımlar ve metotlar kullanarak karma bir sürecin araştırmanın tamamlayıcı gücünü ortaya çıkarmasıdır. (iv) Johnson ve Onwuegbuzie’nın (2004) önerdiği üzere, interdisipliner araştırmalarda karma metodun kullanılması bir ihtiyaçtır. Baki ve Gökçek (2012, s. 3) çalışmalarında karma yöntem kullanmadaki gerekçelerini aşağıda verilen beş maddeyle açıklamışlardır: 2  Üçgenleme : Nicel ve nitel verilerin aynı anda ancak birbirinden bağımsız olarak kullanılmasıdır. Bu, tutarlı veya yakın sonuçların varlığını test etme amacı ile yapılır. Başka bir ifadeyle, farklı yaklaşımlardan elde edilen sonuçların yakınlığı ya da birbirini desteklemesi amacı güdülür.  Tamamlayıcılık: Bir yöntemin sonuçlarının incelenmesi, ifade edilmesi ve değerlendirilmesinde diğer yöntemden elde edilen sonuçları kullanır. Tamamlayıcı 2 İngilizce “Triangulation” terimi literatürde üçgenleme, triangülasyon ya da çeşitleme olarak kullanılmaktadır. 82 karma yöntem ile nicel ve nitel veriler hem bakış açısı zenginliği kazandırmayı hem de çakışmaların olduğu durumları daha iyi görebilmeyi sağlar. Bu sayede bu iki veri analizi türü birbirini tamamlamış olur.  Gelişim: Yöntemlerden birinden edinilen bulgular, araştırmanın daha sonraki süreçlerinde kullanılan yöntem ve aşamalar için belirleyici rol oynar. Bu bakımdan gelişim, nicel ve nitel yöntemin sıralı olarak yapıldığı ve nitel verilerden elde edilen sonuçların araştırmanın nicel boyutunu geliştirmek için kullanımıdır.  Başlangıç: Bir çalışmada kullanılan ilk yöntem, farklı yöntemler kullanılarak araştırılabilecek araştırma soruları ya da yeni hipotezler ortaya çıkarır. Bu durum araştırma sorusunu revize etmek için yöntemlerden edinilen sonuçların birbiriyle ayrıldığı noktaları belirlemek için kullanılır. Böylelikle, araştırma sorusunu tekrar şekillendirmeye sebep olan çelişkiler tespit edilir.  Genişletme: Çalışmanın farklı kısımları için farklı yöntemler kullanmak suretiyle çalışmanın alanını büyütmek, genişletmektir. Karma yöntem kullanılarak yapılan her çalışma, yukarıda sınıflandırılan özelliklerden bir ya da birkaçına sahiptir. Bu çalışmada, çalışmanın amaçlarına ve içeriğine uygun olarak karma yöntem sınıflandırmalarından üçgenleme, tamamlayıcılık ve genişletme kullanılmıştır. 3.2. Katılımcılar Derinlemesine araştırma yapabilmek amacıyla araştırmanın amacı kapsamında zengin verinin toplanması ve araştırma sorularına en etkili cevabı bulmak için amaçlı örnekleme yöntemi ile katılımcılara ulaşılmıştır (Patton, 1990; Suri, 2011). Amaçlı örneklemede araştırmacı katılımcılarını belirli özelliklere göre seçebilir (Cohen, Manion & Morrison, 2008) ve çoğu amaçlı örneklemede araştırmacının amacı araştırma konusu ile ilgili bilgili kişilere ulaşıp onların deneyimlerini raporlamaktır (Ball, 1990). Çalışmanın amaçları ve yapıldığı 83 kurum ortamı göz önüne alındığında amaçlı örnekleme yöntemi ile katılımcıların seçimi uygun düşmektedir. Zengin veri toplamak bilimsel olarak ortaya çıkan bulguların genellemesinden ziyade veri ile ilgili daha derin açıklamalar sunar (Patton, 2002). Amaçlı örnekleme, araştırmacının araştırmanın yapılacağı alan hakkındaki bilgisinin artı değer kattığı bir örnekleme türüdür ve araştırmacının katılımcıları tanıması araştırmanın etkililiğini kolaylaştırabilir (Marshall, 1996). Bondas ve Hall (2007), Jones (2004) ve Pawson, Greenhalgh, Harvey ve Walshe (2005) gibi birçok nitel araştırmacı amaçlı seçilmiş çalışmaların derinlemesine sentezinin çok sayıda çalışmanın yüzeysel sentezinden daha iyi olduğunu vurgulamaktadırlar. Bu araştırmada Şekil 3.2’de gösterildiği gibi araştırmanın amacı ve araştırma sorularına paralel olarak araştırmacının çalıştığı kurumdan birbirini tamamlayan üç farklı hedef katılımcıdan oluşmaktadır. Araştırmaya 32 Deney grubu ve 32 Kontrol grubu olmak üzere 64 Meslek Lisesi öğrencisi, 19 meslek lisesi öğretmeni, 1 müdür ve 2 müdür yardımcısı katılmıştır. Ancak verilerin analizi aşamasında okul müdürü ve müdür yardımcıları da öğretmen olmaları sebebiyle öğretmenlerle birlikte değerlendirilmişlerdir. Çalışma öncesinde katılımcıların STEM eğitimi hakkında bilgisi ve altyapısı bulunmamaktadır. Bu çalışmada araştırmacı hem katılımcı, hem uygulayıcı hem de gözlemci rolünde yer almıştır. Şekil 3.2 Katılımcılar Nicel ve nitel verileri elde etmek için kullanacağımız veri toplama araçları aşağıda verilmiştir. 84 3.3. Veri Toplama Araçları Bu araştırmadaki nicel veriler, deney grubuna uygulanan araştırmacı tarafından Türkçeye uyarlanan STEM kariyeri ilgi anketi ve deney ve kontrol gruplarının her ikisine de uygulanan, araştırmacı tarafından hazırlanan mesleki matematik başarı testinden elde edilen ön-test ve son-test verileridir. Nitel veriler ise, ihtiyaç analizi çalışmalarında öğrencilerden yapılandırılmamış anketle edinilen, öğretmen ve okul idarecilerinden yarı yapılandırılmış görüşme ile elde edilen veriler ile ders anlatımı ve STEM aktivitelerinin uygulaması esnasında yapılan gözlemlerden ve araştırmacı tarafından hazırlanan etkinlik formlarından ve sürece ilişkin düşünceler formundan elde edilen verilerdir. Araştırmanın güvenirliği ve tekrarlanabilme özelliğini artırmak için bu araştırmada kullanılan veri toplama araçları özenle hazırlanmıştır (Harper, 1994). Nicel veriler ile spesifik ve otantik (özgün) veri toplanmış olup nitel araştırma ile toplanan veri araştırma ortamı ve araştırma katılımcıları gözüyle STEM eğitimine genel bakış açısı sağlamıştır (Creswell, 2009). Araştırmada iç geçerlik tutarlılık olarak tanımlanmıştır (Denzin & Lincoln, 1994, s. 92). Araştırmanın nicel boyutunda iç geçerliği sağlamak için meslek lisesinde 2 sınıftan benzer özelliklere sahip, aynı yaşta ve benzer puanlara sahip katılımcılar araştırmada yer almıştır. STEM kariyer ilgi anketi uygulanmadan önce katılımcılara konu ile ilgili bilgi verilmemiştir. Yapısal geçerlik, bir araştırmanın, araştırmada ne araştırılmak isteniyorsa onun ne derecede araştırdığını gösterir. Diğer bir deyişle araştırma sorularının bulgular ışığında nasıl cevaplandığını kanıtlar (Golafshani, 2003; Wainer & Braun, 1998). Dış/Yapısal geçerlik için görüşme verileri temalara göre gruplandırıldıktan sonra ikinci bir araştırmacı tarafından da iki değerlendirici arasındaki güvenirliği (inter-rater reliability) belirlemek için analiz edilmiştir. Her bir yüz yüze görüşme ile toplanan veri, veri analizinden sonra verinin geçerliği için her 85 bir katılımcı tarafından kontrol edilmiştir (Miles & Huberman, 1994) ve araştırmanın katkısını arttırmak için araştırma yapılan kurumda katılımcılar ile sürekli iletişim halinde olunmuştur. Birden fazla veri kaynağından nicel ve nitel veri toplanarak araştırma sonuçlarının geçerliği ve güvenirliğini güçlendirmek için çeşitleme/ triangülasyon yöntemi kullanılmıştır (Hammersley & Atkinson, 1995). Araştırmanın yapı geçerliliğini artırmak için araştırma sonuçları STEM literatüründe ilgili referanslar ile karşılaştırılmıştır (Armstrong, Gosling, Weinman & Marteau, 1997; Lincoln & Guba, 1985). Aşağıda çalışmada kullanılan veri toplama araçları – anket, gözlem ve görüşme - literatür ışığında açıklanmıştır ve sonrasında veri toplama araçlarının çalışmanın aşamaları içinde kullanım biçimleri detaylandırılmıştır. Anket: Anket, araştırmalarda en çok kullanılan veri toplama yöntemlerinden biri olup çoğunlukla sayısal veriler ile yapılıp toplanan verinin analizi diğer veri toplama yöntemlerine göre daha kolaydır. Fakat anketlerde en çok karşılaşılan problem anketin araştırma amacına uygunluğunun bazen göz önünde bulundurulmaması, güvenirlik ve geçerliklerin sağlanmamış olmasıdır (Wilson & McLean, 1994). Anket ile veri toplama yöntemi, bu çalışmada meslek lisesi öğrencilerinden araştırma sorularını yanıtlamak için belli bir plana göre hazırlanmış sorular olarak tanımlanmıştır. Yapılandırılmış, yarı yapılandırılmış ve yapılandırılmamış anket olmak üzere toplamda üç tür anket vardır. Bu araştırmada, araştırma soruları göz önünde bulundurularak iki tür anket kullanılmıştır: yapılandırılmış ve yapılandırılmamış anket. STEM kariyer ilgi anketi, literatürde geçerliği ve güvenirliği kanıtlanmış yapılandırılmış ankettir (Faber ve diğerleri, 2013). Öğrenci ihtiyaç analizi için ise bu araştırmada yapılandırılmamış anket ile veri toplanmıştır. Bu araştırmada çoktan seçmeli yapılandırılmış anket kullanmanın amacı meslek lisesi öğrencilerinden STEM kariyeri ve öğrencilerin ilgileri konusunda nicel veri toplamak ve 86 anket sonuçlarını karşılaştırmaktır (Cohen ve diğerleri, 2008). STEM kariyeri ile ilgili literatür incelendiğinde de en yaygın veri toplama aracının anket olduğu görülmektedir (örn. Herrera & Hurtado, 2011; Kier ve diğerleri, 2014; Sadler ve diğerleri, 2012; Tyler-Wood, Knezek & Christensen, 2010). Gözlem: Gözlem metodunun en önemli özelliği doğal sosyal ortamda canlı datayı toplamaktır (Cohen ve diğerleri, 2008 ). Bu çalışmada ihtiyaç analizi ve STEM kariyer ilgi anketi ile toplanan çoğu veri katılımcıların düşünceleri ve algıları üzerinedir. Gözlem, katılımcılardan toplanan verilerden çıkan bulguların gerçek yaşamda da olup olmadığını kontrol etmek için çok iyi bir yöntem olarak kabul edilmektedir (Robson, 2002). Gözlem yoluyla bir ortamın fiziksel durumu, insanların özellikleri, insanlar arasındaki resmi ya da resmi olmayan diyaloglar ve de program (kaynaklar, bir organizasyonun yapısı, müfredat) üzerine veriler toplanabilir (Morrison, 1993). Gözlem, gerçekte olan durumu anlamayı kolaylaştırır bu nedenle araştırmaların ekolojik geçerliği ile ilişkilendirilir (Moyles, 2002). Görüşme: Görüşme, bu araştırmada sözlü iletişim ile konuşarak veri toplamak anlamında kullanılmaktadır. Görüştürme türleri konusunda farklı görüşler vardır. Örneğin, Patton (1980) dört çeşit görüşme yöntemi önermiş ve net bir şekilde bu türleri açıklamıştır: informal sohbet tarzında görüşme, görüşme rehberi yaklaşımı, açık uçlu görüşme ve kapalı 3 nicelikli görüşme. Eğitim bilimlerinde konu ile ilgili literatür incelendiğinde, araştırmacıların üç tür görüşmede odaklandığı görülebilir: yapılandırılmış, yarı yapılandırılmış ve yapılandırılmamış görüşmeler. Bu çalışmada öğretmenlerle yarı yapılandırılmış görüşme yöntemi kullanılarak veri toplanmıştır. Yarı yapılandırılmış görüşme, yapılandırılmış görüşmeye kıyasla daha esnektir. Bu görüşme tekniğinde, araştırmacı soracağı soruların yer aldığı görüşme metnini hazırlar. Fakat 3 Fakat Patton’dan (1980) farklı olarak LeCompte ve Preissle (1993) altı tür görüşme önermektedir. 87 araştırmacı görüşmenin gidişatına göre farklı yan ya da alt sorularla görüşmenin akışına etki edebilir ve görüşülen kişinin cevaplarına açıklama getirmesini ve ayrıntı vermesini sağlayabilir. Eğer görüşülen kişi görüşme sırasında bazı soruların cevaplarını başka soruların içinde vermiş ise araştırmacı bu soruları sormayabilir. Yarı yapılandırılmış görüşme tekniği belirli düzeyde standart olması ve bunun yanında aynı zamanda esnekliğe sahip olması nedeni ile eğitim bilimleri araştırmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır (Ekiz, 2003). 3.3.1. STEM kariyer ilgi anketi. STEM eğitimi literatürü incelendiğinde, özellikle çoğunluğu ABD’de geliştirilmiş birçok STEM kariyer testi ve anketi bulunduğu görülmektedir. Bu araştırmada öğrencilerin program öncesi ve sonrası matematik, fen, mühendislik ve 21. yüzyıl becerilerine ilişkin tutumları ile kariyer planlamalarına ilişkin düşüncelerini belirlemek amacıyla “STEM Kariyer İlgi Anketi” kullanılmıştır. Faber ve diğerleri (2013) tarafından geliştirilen İngilizce STEM kariyer ilgi anketi araştırmacı tarafından Türkçeye uyarlanarak iki meslek lisesi İngilizce öğretmeni tarafından incelenip geribildirimleri alınmıştır. Bu araştırmada kullanılan anket üç öğrenci üzerinde pilot olarak uygulanarak anketin son hali verilmiştir (Ek-1, STEM kariyer ilgi anketi). Pilot uygulama araştırmalarda büyük öneme sahiptir. Anket sorularında ifadelerin netliği, anlaşılırlığı ve anketin araştırmanın amacına uygun olması, anketin güvenirliği ve geçerliği artırıp uygulanabilirliğini sağlar (Cohen ve diğerleri,2008, s. 341). Özellikle Faber ve diğerleri (2013) tarafından geliştirilen İngilizce STEM kariyer ilgi anketinin seçilmesinin nedeni ölçeğin geçerliliğinin kanıtlanmış olmasıdır. Geçerliliğini detaylandırmak gerekirse 5 dereceli Likert tipi toplam 47 sorudan oluşan bu ölçek ile öğrencilerin fen, matematik, mühendislik ve teknoloji ve 21. yüzyıl becerileri ile ilgili tutumları ölçülmektedir. Ölçek aynı zamanda öğrencilerin STEM kariyerine olan ilgilerini ölçen kapsamlı bir bölüm içermektedir. Ölçekte üç bölüm (matematik (8 madde), fen (9 madde) ve mühendislik ve teknoloji (9 madde)) toplam 26 madde kapsamaktadır. 21. Yüzyıl 88 becerileri 11 maddeden oluşmaktadır (Ek-1). Anketin mesleki alan ilgisi bölümü Matematik, Fen Bilimleri, Mühendislik ve Teknoloji alanlarının tanımları ve bu alanlardaki kariyer seçeneklerinin tanımlandığı bölüm olup öğrencilerin bilgiyi okuduklarında alanlar ve mesleklere ilgi duyma derecelerini ölçen dört seçenekli 12 maddeden oluşmaktadır. Bu ölçek Faber ve diğerleri (2013) tarafından yaklaşık 10.000 öğrenci üzerinde uygulanmıştır. Bu yönleriyle ölçek, çeşitli girişimlerin (eğitim müfredatına eklenen yeni programlar, yeni stratejiler ya da yeni öğrenme fırsatları gibi) öğrencilerin STEM konularına ilgi ve güvenleri üzerine etkisini ölçmeye yardımcı olacaktır. Ölçekte yer alan maddelerden örnekler aşağıdaki sunulmuştur: A Kesinlikle Katılmıyorum Karasızım Katılıyorum Kesinlikle katılmıyorum katılıyorum A-1 MATEMATİK M1- Matematik en kötü olduğum alandır. O O O O O M2- Matematiğin kullanıldığı bir kariyer seçerim. O O O O O … A-4 21. YÜZYIL BECERİLERİ 1. Bir amacı başarmak için diğer insanlara liderlik O O O O O edebilmede kendime güveniyorum. 2. Arkadaşlarımı, en iyisini yapmada cesaretlendirebileceğim konusunda kendime O O O O O güveniyorum. … Kesinlikle İlgilenmiyorum İlgileniyorum Kesinlikle ilgilenmiyorum ilgileniyorum 1.Matematik: Matematik, sayıların bilimi ve işlemleridir. Problem çözmek ve verileri özetlemek için kullanılan hesaplama, algoritma ve teorileri içerir (Matematikçi, muhasebeci, O O O O uygulamalı matematikçi, ekonomist, finansal analist, istatistikçi, piyasa araştırmacısı, borsa analisti). 6.Tıp: Tıp, sağlığın korunmasını, hastalığın önlenmesini ve tedavi edilmesini içerir (doktor O O O O asistanı, hemşire, doktor, beslenme uzmanı, acil tıp teknisyeni, fizik tedavi uzmanı, diş hekimi). 12.Mühendislik: Mühendislik, bilim ve bilgisayar kullanımı yoluyla yeni ürünler (makineler, köprüler, binalar ve elektronik gibi) tasarlamak, test etmek ve üretmektir (inşaat, O O O O endüstri, ziraat, mekatronik, makine, vs. mühendisleri, mühendislik teknisyeni, inşaat müdürü). 89 Faber ve diğerleri (2013) geliştirdiği ölçekte güvenirlik 0.83’ün üstündedir. Bu ölçek aynı zamanda öğrencilerin kariyer ilgi alanlarını ölçen kapsamlı bir bölüm de içermektedir. Güvenirlik analizi için Cronbach’s Alpha kullanılmıştır. Bu değer:  0.00 < a < 0.40 ise ölçek güvenilir değil  0.40 < a < 0.60 ise ölçek düşük güvenilirlikte  0.60 0,05). Öğrencilerin sayısal ağırlıklı bir mesleki bölümde öğrenim görmeleri ve yürütülen çalışmanın STEM disiplinleri ile ilgili olup dil dersleri ile ilgisinin olmaması bu sonucu doğurmuş olabilir. Deney grubunun Matematik dersinde başarılı olma düşüncesi ön ve son test puanları arasında anlamlı farklılık olduğu tespit edilmiştir (t=-4,31; p<0,05). Deney grubunun Matematik dersinde başarılı olma düşüncesi son test puanları (2,38±0,55), Matematik dersinde başarılı olma düşüncesi ön test puanlarından (2,00±0,57) anlamlı düzeyde daha yüksektir (Tablo 4.5). Uygulanan matematik eğitiminin, sistemdeki mevcut eğitimden farklı 138 olarak öğrencilere neyi, neden öğrendikleri farkındalığını aşıladığı için öğrenciler tarafından daha anlamlı bulunduğu ve matematiği öğrenme konusunda motivasyon sağladığı düşünülebilir. Deney grubunun Fen Bilimleri dersinde başarılı olma düşüncesi ön ve son test puanları arasında anlamlı farklılık olduğu tespit edilmiştir (t=-2,40; p<0,05). Deney grubunun Fen Bilimleri dersinde başarılı olma düşüncesi son test puanları (2,06±0,67), Fen Bilimleri dersinde başarılı olma düşüncesi ön test puanlarından (1,91±0,59) anlamlı düzeyde daha yüksektir (Tablo 4.5). Uygulanan matematik eğitiminin fen alanlarından özellikle fizik dersinde kullanılan öğeleri de içermesi ve açıklaması sebebiyle bu sonucun ortaya çıkmasını sağladığı düşünülebilir. Tablo 4.6 öğrencilerin matematik ve fen dersleri için gelecekle ilgili düşüncelerini istatistiki olarak değerlendirmektedir. Bu kısımda öğrenciler maddelere 1’den 3’e kadar (1: hayır, 2: emin değilim, 3: evet) puanlar vererek ileri seviyede matematik ve fen derslerini alma konusundaki düşüncelerini belirtmişlerdir. Tablo 4.6 Deney grubunun “Gelecek planlarım arasında” ön test-son test sonuçlarının karşılaştırılmasına ait eşleştirilmiş t- testi sonuçları X̅ Fark İfadeler N X̅ SS Farkı SS t p Daha ileri seviyede Matematik Ön Test- 32 1,88 0,79 -0,38 0,55 -3,83 0,001 dersleri almayı planlıyorum Son Test 32 2,25 0,62 Daha ileri seviyede Fen Bilimleri Ön Test- 32 2,13 0,66 -0,13 0,34 -2,10 0,044 dersleri almayı planlıyorum Son Test 32 2,25 0,51 Deney grubunun daha ileri seviyede Matematik dersleri almayı planlama ön ve son test puanları arasında anlamlı farklılık olduğu tespit edilmiştir (t=-3,83; p<0,05). Deney grubunun daha ileri seviyede Matematik dersleri almayı planlama son test puanları 139 (2,25±0,62), daha ileri seviyede Matematik dersleri almayı planlama ön test puanlarından (1,88±0,79) anlamlı düzeyde daha yüksektir (Tablo 4.6). Deney grubunun daha ileri seviyede Fen Bilimleri dersleri almayı planlama ön ve son test puanları arasında anlamlı farklılık olduğu tespit edilmiştir (t=-2,10; p<0,05). Deney grubunun daha ileri seviyede Fen Bilimleri dersleri almayı planlama son test puanları (2,25±0,51), daha ileri seviyede Fen Bilimleri dersleri almayı planlama ön test puanlarından (2,13±0,66) anlamlı düzeyde daha yüksektir (Tablo 4.6). Öğrenciler açısından özellikle zor dersler olarak kabul edilen matematik ve fen dersleri, öğrenciye anlamlı gelecek şekilde öğretilirse, öğrendiği bilgiyi ne amaçla öğrendiğinin farkındalığı yaratılırsa ve en önemlisi öğrencide ‘ben bunu yapabilirim’ inancı oluşturulabilirse öğretme ve öğrenme süreçleri daha kolay ve etkili gerçekleşebilir. Dolayısıyla öğrenciler zor kabul ettikleri bir dersin anlama eşiğini aştıklarında ve bunun zevkini yaşadıklarında o konunun ya da dersin üst seviyelerini öğrenme konusunda daha istekli olabilirler. Anketin bu kısmında oluşan istatistiki sonuçlar da bunun işareti olarak kabul edilebilir. Meslek liselerinde verilen mesleki eğitim öğrenciler için lise sonrası kariyer seçeneklerini artırmaktadır. Öğrencilerin bir kısmı lisede aldıkları eğitim ve stajlarla elde ettikleri bilgi ve becerilerle liseden sonra hemen bir işe girerken bir kısmı da üniversiteye devam etmeyi tercih etmektedir. Tablo 4.7’de, çalışmaya katılan 11. sınıf öğrencilerinin üniversiteye gitme yönündeki gelecek planlamalarının istatistiği gösterilmiştir. Bu kısımda öğrenciler maddelere 1’den 3’e kadar (1: hayır, 2: emin değilim, 3: evet) puanlar vererek liseden sonra üniversiteye gitmek isteyip istemediklerini belirtmişlerdir. Ancak üniversite okuma ve üniversite sınavlarına hazırlanma algısı Anadolu ve Fen liseleri gibi akademik liselerden farklı olarak meslek liselerinde biraz daha uzak ve ancak lise son sınıfta gündeme alınan bir durumdur. 140 Tablo 4.7 Deney grubunun “Üniversiteye gitmeyi planlıyor musunuz?” ön test-son test sonuçlarının karşılaştırılmasına ait eşleştirilmiş t-testi sonuçları X̅ Fark İfadeler N X̅ SS Farkı SS t p Üniversiteye gitmeyi planlıyor Ön Test- 32 2,91 0,39 -0,06 0,25 1,44 0,161 musunuz? Son Test 32 2,97 0,18 Deney grubunun üniversiteye gitmeyi planlama ön ve son test puanları arasında anlamlı farklılık olmadığı tespit edilmiştir (p>0,05) (Tablo 4.7). Bu soru için öğrencilerden “hayır”, “emin değilim” ve “evet” cevaplarından birini işaretlemeleri istenmiştir. Ön testte 30, son testte ise 31 öğrenci bu soru için evet seçeneğini işaretledi. Üniversite okuma isteğinin öğrencilerde zaten mevcut olduğu sonucuna ulaşılabilir. 4.2.2. Mesleki matematik başarı testinden elde edilen bulgular. Çalışmada iki matematik ve iki endüstriyel otomasyon teknolojisi bölümü öğretmeni tarafından hazırlanan ve çalışmanın nicel verilerinin toplandığı araçlardan biri olan Mesleki Matematik Başarı Testi (bkz. Ek-2) öğrencilerin mesleki ve matematik bilgilerini bir arada kullanarak çözebilecekleri ve meslek dersleri modüllerinde yer alan sorular örnek alınarak hazırlanmış açık uçlu altı sorudan oluşmaktadır. Sorular için kullanılan çözüm yöntemi ve çözüm aşamaları dikkate alınarak her soru için ayrı puanlama yapılmıştır (sırasıyla 14, 15, 16, 15, 25 ve 15 puan olmak üzere toplam 100 puan). Testin güvenirlik ve geçerlik çalışmaları faktör analizi, hipotez testi (kontrol ve deney grubu ön test puanları arasında ilişkisiz t-testi), madde analizi (Cronbach alfa güvenirliği, madde toplam korelasyonu, alt ve üst çeyrekler t-testi), iki yarı test güvenirliği (Spearman Brown) teknikleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. 1. Faktör Analizi: Geçerlik çalışması kapsamında uygulanan yapı geçerliği, testin ölçülmek istenen davranış bağlamında soyut bir kavramı (faktörü) doğru bir şekilde ölçebilme derecesini gösterir. Yapı geçerliğini incelemek amacıyla faktör analizinden yararlanılabilir 141 (Büyüköztürk ve diğerleri, 2011, s. 168). Açımlayıcı faktör analizi, birbiriyle ilişkili p tane değişkeni bir araya getirerek az sayıda ilişkisiz ve kavramsal olarak anlamlı yeni değişkenler (faktörler, boyutlar) bulmayı, keşfetmeyi amaçlayan çok değişkenli bir istatistiktir. Açımlayıcı faktör analizinde, değişkenler arasındaki ilişkilerden hareketle faktör bulmaya yönelik bir işlem gerçekleştirilir. Faktör analizinde aynı yapıyı ölçmeyen maddelerin ayıklanmasında aşağıdaki ölçütler dikkate alınır (Büyüköztürk ve diğerleri, 2011, s. 124-125): Çalışmada kullanılan mesleki matematik başarı testi deney grubu (n=32) ve kontrol grubuna (n=32) uygulama öncesi sunulmuş, elde edilen veriler ile yapı geçerliğini ölçmek amacıyla açımlayıcı faktör analizi (AFA) yapılmıştır. Yapılan faktör analizinde KMO değeri 0,86, Bartlett’s küresellik testi anlamlılık düzeyi p<0,01 olarak ölçülmüştür. Bu değer 0,60’tan yüksek olduğundan veri grubuna faktör analizi yapılabileceğini gösterir (Büyüköztürk ve diğerleri, 2011, s. 126). Çalışmaya katılan 64 öğrenci ile yapılan uygulamadan elde edilen veriler ile teste faktör analizi yapılmasının uygun olduğu gözlenmiştir. Altı sorudan oluşan testin tek kazanıma yönelik olması nedeniyle tek boyutlu olması beklenmektedir. Temel Bileşenler Analizi tekniği kullanılarak yapılan faktör analizinde Varimax döndürmeleri sonucunda tek boyutun uygun olduğu gözlenmiştir. Testin 6 maddesinin açıkladığı toplam varyans %74,47 olarak tespit edilmiştir. Elde edilen bu sonuca göre oluşturulan başarı testinin ilgili kazanımı %75 düzeyinde başarı ile ölçtüğünü göstermektedir. Testte yer alan maddelerin faktör yükleri 0,82 ile 0,93 arasında değişmektedir. Tablo 4.8’de yapılan faktör analizi sonuçları yer almaktadır. 142 Tablo 4.8 Matematik başarı testi faktör analizi sonuçları Faktör Yükleri Madde 1 0,84 Madde 2 0,85 Madde 3 0,87 Madde 4 0,82 Madde 5 0,88 Madde 6 0,93 KMO 0,858 Barlett’s 0,000 Açıklanan Varyans (%) 74,466 2. Hipotez Testi: Yapı geçerliği kapsamında uygulanan diğer bir test olan hipotez testinde benzer özelliklere sahip grupların (program öncesi kontrol ve deney grupları) test puanları arasındaki farkın anlamlılığını test eder (Büyüköztürk ve diğerleri, 2011, s. 168). Bu çalışmada kontrol ve deney gruplarının yansız olarak belirlendiği ve her iki grubun eğitim programı öncesinde matematik başarılarının farklı olmadığı hipotezi kurulmuştur. H0: Kontrol ve deney gruplarının program öncesi (ön test) Matematik başarı testi puanları arasında anlamlı farklılık yoktur. Çalışmada deney grubu (n=32) ve kontrol grubuna (n=32) uygulama öncesi uygulanmış olan mesleki matematik başarı testinden elde edilen veriler ile hipotez testi yapılmıştır. İlişkisiz t-testi (Tablo 4.9) sonuçlarına göre kontrol ve deney gruplarının ön test matematik başarı puanları arasında anlamlı farklılık yoktur (p>0,05). Tablo 4.9 Kontrol ve deney grupları ön test puanları arasındaki ilişkisiz t-testi sonuçları Gruplar N 𝐗 SS t p Kontrol 32 25,44 20,13 0,44 0,661 Deney 32 23,28 18,95 143 H0 Kabul: Kontrol ve deney gruplarının program öncesi (ön test) Matematik başarı testi puanları arasında anlamlı farklılık yoktur. Geçerlik, testin bireyin ölçülmek istenen özelliğini ne derece doğru ölçtüğüyle ilgili bir kavramdır ve benzer özelliklere sahip gruplara uygulandığında veya aynı gruba farklı zamanlarda uygulandığında sonuçların farklılık göstermemesi gerekir (Büyüköztürk ve diğerleri, 2011, s. 168). İlişkisiz t-testi sonuçlarına göre bu çalışma için geliştirilen Matematik testi puanlarının, benzer özelliklere sahip kontrol ve deney grupları arasında farklılık göstermediği ve geçerli bir test olduğu söylenebilir. 3. Madde Analizi: Madde analizi kapsamında başvurulan yöntemlerden ilki KR-20 ve Cronbach Alpha güvenirliğidir. Test maddelerine verilecek cevapların doğru-yanlış gibi iki seçenekli olması durumunda KR-20, üç veya daha fazla olması veya sürekli formda puanlama olması durumunda Cronbach Alpha tekniği uygulanır. Cronbach Alpha katsayısının 0,70’in üzerinde olması testin güvenirliğinin yüksek olduğunu gösterir (Büyüköztürk ve diğerleri, 2011, s. 170-171). Bu çalışmada Matematik testi cevaplarının puanlaması sürekli formda olması nedeniyle Cronbach Alpha katsayısından yararlanılmıştır. Madde analizi kapsamında ikinci yol madde-toplam korelasyonudur. Madde-toplam korelasyonunun pozitif ve yüksek olması, maddelerin benzer davranışları örneklediğini ve testin iç tutarlığının yüksek olduğunu gösterir. Genel olarak madde toplam korelasyonu 0,30’un üzerinde olan maddelerin bireyleri iyi derecede ayırt ettiğini gösterir (Büyüköztürk ve diğerleri, 2011, s. 171). Madde analizi kapsamında başvurulan diğer bir yol da testin toplam puanlarına göre oluşturulan alt ve üst %27’lik grupların madde ortalama puanları arasındaki farkların ilişkisiz t-testi kullanılarak sınanmasıdır. Testin toplam puanına göre en başarılı üst ve en başarısız alt %27’lik dilimlerdeki öğrencilerin puanları her madde için tek tek incelenir ve her madde puanının üst ve alt gruplar arasında anlamlı düzeyde farklı olması maddelerin bireyleri ölçülen davranış bakımından ayırt ettiğini gösterir (Büyüköztürk ve diğerleri, 2011, s. 171). 144 Çalışmada deney grubu (n=32) ve kontrol grubuna (n=32) uygulama öncesi sunulmuş olan Matematik testinden elde edilen veriler ile madde analizi yapılmıştır. Tablo 4.10’da yapılan madde analizi sonuçları yer almaktadır. Matematik Testi Cronbach Alpha katsayısı 0,92 olarak bulunmuştur. Testteki tüm maddeler için madde-toplam korelasyonlarının 0,73 ile 0,89 arasında yer aldığı tespit edilmiştir. Testteki tüm maddeler için alt %27’lik grup ile üst %27’lik grupların test puanları arasında anlamlı farklılık olduğu (p<0,01) görülmektedir (Tablo 4.10). Tablo 4.10 Matematik başarı testi madde analizi sonuçları R t Madde No (N=64) (n1=n2=17) Madde 1 0,79 -8,48** Madde 2 0,78 -6,74** Madde 3 0,79 -7,64** Madde 4 0,73 -4,91** Madde 5 0,81 -4,06** Madde 6 0,89 -7,47** α=0,917 r: Madde toplam korelasyonu t: alt%27 üst%27 *p<0,05 **p<0,01 Bu sonuçlar, testte yer alan maddelerin geçerliklerinin yüksek olduğu, ilgili kazanım açısından öğrencilerin matematik başarısını ayırt ettikleri ve testte yer alan maddelerin aynı davranışı ölçmeye yönelik maddeler oldukları, testteki 6 maddenin örnekleme uygun olduğu, bu yönüyle testin güvenilir ve geçerli bir ölçme aracı şeklinde yorumlanabilir (Büyüköztürk ve diğerleri, 2011, s. 172). 4. İki Yarı Test Güvenirliği ve Korelasyonu: İki yarı test güvenirliği, testin maddelerinin tek-çift, ilkyarı-son yarı veya yansız olarak iki eş yarıya ayrılarak testin iki yarısı arasındaki ilişkiden hareketle Spearman Brown formülü kullanılarak testin tamamı için hesaplanan korelasyon katsayısı ile açıklanır. Testin yarılama yöntemi test puanları arasındaki tutarlığı gösterir (Büyüköztürk ve diğerleri, 2011, s. 170). Bu çalışmada soruların zorluk 145 dereceleri arasında önemli farklılık olmadığından SPSS programındaki standart ilk yarım (3 madde)-son yarım (3 madde) yöntemi kullanılmıştır. Çalışmada deney grubu (n=32) ve kontrol grubuna (n=32) uygulama öncesi sunulmuş olan Matematik testinden elde edilen veriler ile iki yarı test güvenirliği yapılmıştır. Tablo 4.11’de yapılan iki yarı test güvenirliği sonuçları yer almaktadır. Matematik Testi iki yarı test güvenirliği sonuçları incelendiğinde testin ilk yarısı ile ikinci yarısı arasındaki korelasyon katsayılarının oldukça yüksek (0,89 ile 0,94 aralığında) test puanları arasında tutarlılık olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Tablo 4.11 Matematik başarı testi iki yarı test güvenirliği sonuçları İlk Yarı-Son Yarı r Spearman-Brown Katsayısı 0,94 Guttman Split Half Katsayısı 0,93 İki yarı test korelasyonu 0,89 Verilerin analizinde SPSS 20.0 programı kullanılmıştır. Her iki testin (STEM Kariyer İlgi ve Mesleki Matematik Başarı) puanlarının normallik sınamasında Çarpıklık (Skewness) katsayısı kullanılmıştır. Sürekli bir değişkenden elde edilen puanların normal dağılım özelliğinde kullanılan çarpıklık katsayısının (Skewness) ±1 sınırları içinde kalması puanların normal dağılımdan önemli bir sapma göstermediği şeklinde yorumlanabilir (Büyüköztürk ve diğerleri, 2011, s. 40). Normallik sınamasında tüm grupların ön ve son test puanları normal dağılım gösterdiğinden ilk test puanlarının ve son test puanlarının gruplar arasında karşılaştırmasında bağımsız iki örneklem t-testinden; ön ve son test puanlarının karşılaştırmasında eşleştirilmiş t-testinden yararlanılmıştır. Analizlerde anlamlılık düzeyi 0,05 (p<0,05) olarak belirlenmiştir. 146 Mesleki matematik başarı testi deney ve kontrol gruplarına uygulamadan önce ön test ve uygulamadan sonra son test olarak uygulanmıştır. Bu araştırmaya dâhil edilen tüm grupların Matematik testinin ön test ve son test puanlarının normal dağılım gösterdiği tespit edilmiştir Kontrol ve deney gruplarının mesleki matematik başarı testine ilişkin ön test ve son test sonuçlarına bağlı bulunan istatistiki değerler aşağıda verilen tablolarda sunulmuş ve ilgili tablolara ait değerlendirmeler verilmiştir. Tablo 4.12 Grupların matematik ön test sonuçlarının karşılaştırılmasına ait bağımsız iki örneklem t-testi sonuçları Grup N X̅ SS t p Deney 32 25,44 20,13 0,44 0,661 Kontrol 32 23,28 18,95 Deney ve kontrol gruplarının ön test sonuçları bağımsız iki örneklem t-testi ile karşılaştırılmış ve Matematik ön test puanları arasında anlamlı farklılık olmadığı tespit edilmiştir (p>0,05) (Tablo 4.12). Deney ve kontrol grupları, sınıf düzeyleri, öğrenim gördükleri bölümler, sınıf mevcutları, öğrencilerin cinsiyet dağılımı, 10. sınıf matematik dersi karne puan ortalamaları gibi özellikler bakımından eşlik ya da yüksek benzerlik göstermektedir ve ayrıntıları Yöntem bölümünün çalışma grubu seçimi kısmında anlatılmıştır. Doğal olarak STEM temelli matematik dersi uygulamaları öncesi öğrencilerin çözdüğü mesleki matematik başarı testi sonuçları deney ve kontrol gruplarında yakın sonuçlar göstermiştir. Bu durum örneklem seçiminin doğru yapıldığını da göstermektedir. Kontrol ve deney gruplarının Matematik son test puanları arasında anlamlı farklılık olduğu tespit edilmiştir (t=4,19; p<0,05) (Tablo 4.13). Deney grubunun Matematik son test 147 puanları (50,28±19,53), kontrol grubunun Matematik son test puanlarından (31,34±16,42) anlamlı düzeyde daha yüksektir (Tablo 4.13). Tablo 4.13 Grupların matematik son test sonuçlarına ait bağımsız iki örneklem t-testi sonuçları Grup N X̅ SS t p Deney 32 50,25 19,53 4,19 0,000 Kontrol 32 31,34 16,42 Ders uygulamaları hem kontrol hem de deney grubunda aynı matematik konuları (taban aritmetiği, rasyonel sayılar, trigonometri, önermeler mantığı) üzerine yapılmıştır. Fark ise bu konuları öğrencilere aktarma biçimindedir. Kontrol grubu ile yapılan matematik dersi uygulamaları mevcut sistemde matematik müfredatında yer alan ve MEB tarafından matematik ders kitabı olarak öğrencilere verilen kitaplardaki biçimiyle geleneksel ders anlatımı yapılmıştır. Deney grubunda ise konu anlatımları STEM temelli hazırlanan ve öğrencilerin mesleki matematik ihtiyaçlarına cevap vermesi beklenen matematik programı çerçevesinde öğrencilere aktarılmış ve uygulama sürecinde STEM etkinliklerine yer verilmiştir. Bu durum, kontrol grubunun mesleki matematik başarı testi puanları ortalamasının ön testten son teste 8 puan artarken, deney grubunda bu artışın 25 puan olmasını açıklayabilir. Tablo 4.14 Kontrol grubunun matematik ön test-son test sonuçlarının karşılaştırılmasına ait eşleştirilmiş t-testi sonuçları X̅ Fark N X̅ SS Farkı SS t p Ön Test- 32 23,28 18,95 -8,06 5,91 -7,71 0,000 Son Test 32 31,34 16,42 Matematik başarı testinde sorulan soruların içerdiği matematik konuları yukarıda açıklandığı şekilde kontrol grubuna anlatılmıştır. Bu sebeple deney grubundaki kadar olmasa 148 da kontrol grubu matematik son test puanlarında da artış meydana gelmiştir. Grubun ön test puan ortalaması 23,28 iken son test puanlarının ortalaması 31,34 olmuştur. Kontrol grubunun Matematik ön ve son test puanları arasında anlamlı farklılık olduğu tespit edilmiştir (t=-7,71; p<0,05). Kontrol grubunun Matematik son test puanları (31,34±16,42), Matematik ön test puanlarından (23,28±18,95) anlamlı düzeyde daha yüksektir (Tablo 4.15). Tablo 4.15 Deney grubunun matematik ön test-son test sonuçlarının karşılaştırılmasına ait eşleştirilmiş t-testi sonuçları X̅ Fark N X̅ SS Farkı SS t p Ön Test- 32 25,44 20,13 -24,81 9,74 -14,42 0,000 Son Test 32 50,25 19,53 Deney grubunun ön test puanlarının ortalaması 25,44 iken bu değer son testte 50,25 olmuştur. Deney grubunun Matematik ön ve son test puanları arasında anlamlı farklılık olduğu tespit edilmiştir (t=-14,42; p<0,05). Deney grubunun Matematik son test puanları (50,25±19,53), Matematik ön test puanlarından (25,44±20,13) anlamlı düzeyde daha yüksektir (Tablo 4.15). Bu çalışmanın nicel boyutunu oluşturan STEM kariyer ilgi anketi ve mesleki matematik başarı testinden elde edilen bulguların istatistiksel sonuçları ve bu sonuçlara ilişkin yorumlar yukarıda ayrıntılı olarak anlatılmıştır. Sonuç olarak bu araştırmadaki STEM uygulamaları sonucunda deney grubunu oluşturan öğrencilerin STEM kariyerine ilgilerinde ve mesleki matematik başarısında gözle görülür bir artış gözlenmiştir. 4.3. Sürece Yönelik Düşünceler Formundan Elde Edilen Bulgular Doktora çalışması uygulamalarının tamamlanmasının ardından STEM uygulamalarına katılan deney grubu öğrencilerinden, yaşadıkları süreçle ilgili deneyimlerini ve görüşlerini yazılı olarak paylaşmaları amacı ile çalışmadaki nitel veri toplama araçlarından biri olan 149 “Sürece Yönelik Düşünceler Formunu” (bkz. Ek-7) doldurmaları istenmiştir. Formda dört soru yer almaktadır. Deney grubunda yer alan 32 öğrencinin bu sorulara verdiği cevaplar tematik analiz yöntemi ile değerlendirilmiştir. Öğrencilerin cevaplarından elde edilen temalar Tablo 4.16’da verilmiştir. Tablo 4.16 Sürece yönelik düşünceler formundan elde edilen bulgular Soru Temalar Sayı 1- dersin daha ilgi çekici ve zevkli hale gelmesi 22 2- dersin daha anlaşılır hale gelmesi 19 1. Yapılan STEM eğitimi uygulamasının 3- dersin mesleki ihtiyaçlara cevap verir hale gelmesi 15 sizce (varsa) iyi yönleri nelerdir? 4- derste öğrendiklerimizin hayatta ne işe yarayacağını 9 görebiliyor olmamız 1- yeni bir sistem olduğu için alışma problemleri 13 2. Yapılan STEM eğitimi uygulamasının 2- sadece matematik dersinde yapıldığı için diğer 11 sizce (varsa) kötü yönleri nelerdir? derslerle uyumsuzluk olması 3- üniversite sınavı için faydasız olması 9 1- Eğitim sistemimizde dersler çok sıkıcı, STEM’de 26 dersler daha eğlenceli 2- Eğitim sistemimizde dersler genelde ezbere dayalı, 23 STEM eğitiminde ise konuları ne işe yaradığını bilerek öğreniyoruz. 3. Yapılan STEM eğitimi uygulaması ile var 3- Eğitim sistemimizde dersler bizi üniversite sınavına 10 olan eğitimi karşılaştırır mısınız? hazırlıyor, STEM eğitiminde ise daha çok meslek derslerini daha iyi anlamamızı sağlıyor. 4- Eğitim sistemimizde dersler çok durağan ve genellikle 10 sınıfta oturarak geçiyor, STEM eğitiminde ise uygulamalar ve etkinlikler var. 4. Yapılan STEM eğitimi uygulamasının 1- Evet, etkili, çünkü … 25 kariyer (meslek) seçiminiz açısından etkili 2- Hayır, meslek seçimimi değiştirmedi. 7 olduğunu düşünüyor musunuz? Deney grubunda yer alan 32 öğrencinin cevaplarından ortaya çıkan temalar cevaplardan seçilen örneklerle birlikte incelendiğinde aşağıdaki sonuçlara ulaşılabilir: 150 1. Yapılan STEM eğitimi uygulamasının sizce (varsa) iyi yönleri nelerdir? Öğrenciler STEM eğitiminin iyi yönlerini sıralarken dersin daha ilginç ve zevkli olmasını (n=22) ve daha anlaşılır hale gelmesini (n=19) en yaygın biçimde yazmışlardır. Bu cevapları takip eden diğer sık görülen cevaplar ise dersin öğrenciler için daha anlamlı hale gelmesi ile ilgili cevaplardır. Dersin anlamlı hale gelmesi, öğrenilen bilginin öğrencilerin mesleki ihtiyaçlarına cevap vermesi (n=15) ve ne işe yarayacağının anlaşılabilmesi (n=9) olarak ifade edilebilir. Genel olarak öğrencilerin büyük çoğunluğunun uygulamayı iyi yönlerine ağırlık vererek değerlendirdikleri görülmüştür. Öğrenci 3: Matematik dersleri benim için en sıkıcı geçen derslerdendi. Ama bu şekilde öğretildiğinde daha iyi anlayabildiğimi gördüm. Böyle olunca ders daha keyifli oldu. Öğrenci 9: Lojik Devreler derslerinde gördüğümüz lojik kapıları matematik dersinde görünce aslında ne olduğunu daha iyi anladım. Derslerin durağan değil hareketli olması ve yaptığımız grup çalışmaları eğlenceliydi. Öğrenci 17: Bu eğitim uygulaması bana matematiğin aslında farklı derslerin birçok konusu içinde yer aldığını gösterdi. Matematiği iyi anlayabilirsem diğer dersleri de daha iyi öğrenebileceğimi gösterdi. Öğrenci 25: Derse zorla değil de isteyerek girmek hayatımda ilk kez yaşadığım bir duygu oldu. Bölüm derslerimizde gördüğümüz konuların içindeki matematiği matematik dersinde görmek bölüm derslerini daha iyi anlamamı sağlıyor. Bunu da bu çalışma sağladı. 2. Yapılan STEM eğitimi uygulamasının sizce olumsuz yönleri ortaya çıkabilir mi? Açıklayınız. Öğrenciler STEM eğitiminin kendilerine göre olumsuz yönlerini sıralarken yeni bir sisteme alışma zorluğundan (n=13), diğer derslerle yaşanabilecek uyumsuzluklardan (n=11) 151 ve bir yıl sonra girecekleri üniversite giriş sınavında oluşabilecek olumsuzluklardan (n=9) bahsetmişlerdir. Öğrenci sayılarından da anlaşılabileceği gibi öğrenciler büyük oranda uygulamanın iyi gördükleri yönlerinden bahsetmişlerdir. Öğrenci 5: Yıllardır öğrencilerin ve öğretmenlerin alıştığı sistemin yerine başka bir eğitim sistemi getirmek bence çok zor. Bu yüzden çalışmanın başında yaptığımız şeyleri anlamakta güçlük çektim. Öğrenci 12: STEM eğitimi uygulamasını sadece matematik dersi için yaptık. Diğer dersler için yapılmazsa yani bu tüm eğitim düzenine yayılmazsa diğer derslerle ve öğretmenlerle sorunlar ve uyumsuzluklar çıkabilir. Bence bu yönden şu anda yetersiz bir eğitim. Öğrenci 23: Lisedeki eğitimin ilk amacı bence bizi üniversite sınavlarına hazırlamaktır. Ama herkes farklı eğitim görürken bizim STEM eğitimi görmemiz doğru olmaz. Bence bu eğitimin en olumsuz tarafı budur. Öğrenci 32: Bence yeni bir sistem getirmek yerine şimdiki eğitim sistemi düzeltilmeli. Tamam, şimdiki sistemde bence de çok fazla sorun var. Ama herkesin alıştığı bir şeyin eksikliklerini giderip daha iyi hale getirmek varken kimsenin bilmediği ve karşı çıkacağı bir sistem kötü olur diye düşünüyorum. Yani olumsuz yönü ne olduğunu bilmememiz. 3. Yapılan STEM eğitimi uygulaması ile var olan eğitimi karşılaştırır mısınız? Öğrencilere yöneltilen süreç değerlendirme maddelerinden üçüncüsünde öğrencilerden mevcut eğitimi sistemi ile uygulanan STEM eğitimini karşılaştırmaları istenmiştir. 26 öğrenci sıkıcı buldukları derslerin STEM eğitimi ile daha eğlenceli olduğunu belirtmiştir. Öğrencilerin büyük bir kısmı (n=23) mevcut eğitim sisteminde derslerin ezbere dayalı olduğunu, ancak STEM eğitiminde derslerde gördükleri konuların mantığını anlayarak ve ne işe yaradığını görerek öğrendiklerini ifade etmişlerdir. Ülkemizdeki lise öğrencilerinin en önemli 152 kaygılarından biri olan üniversite sınavı da değerlendirmeler de etki sahibidir. 10 öğrenci mevcut eğitim sisteminin kendilerini üniversite sınavlarına hazırladığını, ancak STEM eğitimi gibi diğer liselerden farklı bir eğitimin bu işlevi yapmayacağı için kendileri için sakıncalı olduğunu belirtmişlerdir. Öğrencilere göre STEM eğitimi kendilerini üniversite sınavına hazırlamak yerine meslek derslerini daha iyi anlamaya yönelik bir uygulamadır. Eğitim sisteminde birçok farklı sebepten dolayı öğretmen ve öğrenciler derslerde uygulama yapma imkânı bulamamaktadır. 10 öğrenci mevcut eğitim sistemindeki durağanlığı ifade ederek STEM eğitiminin etkinlik ve uygulamalardan dolayı daha hareketli olduğunu belirtmişlerdir. Öğrenci 1: Öğretmenlerden mi yoksa derslerin kendisinden mi bilmiyorum ama derslerde çok sıkılıyordum. STEM çalışmasındaki dersler de ise sıkılmadım. Farklı ve yeni bir şey olduğundan ya da derslerdeki etkinliklerden dolayı eğlenceli geçti. Derslere daha farklı bakmaya başladım. Öğrenci 11: Matematik derslerinde ve sınavlarda şimdiye kadar hep formülleri ve soruları ezberleyerek çözmeye çalıştım. Nerede kullanacağımı ya da ne işe yaradıklarını düşünmedim. STEM dersleri bana matematik formüllerinin nerelerde kullanıldığını gösterdi. Öğrenci 24: Liseyi bitirdiğimde üniversiteye devam etmek istiyorum. Okulda gördüğümüz kültür dersleri bunu sağlamak amacıyla bize gösteriliyor. Zaten tüm liseler aynı kültür derslerini ve aynı konuları görüyor. Ama üniversite sınavında sorulacak sorulardan farklı şeyler öğrenmek bence saçma olur. STEM ya da başka bir sistem bizi üniversite sınavında geri düşürür. STEM belki meslek derslerini daha iyi anlamamızı sağlayabilir ama bizim öncelikli hedefimiz üniversiteyi kazanmak. Öğrenci 28: Ben bu şekilde ders işlemeyi daha ilginç ve eğlenceli buldum. Yenilik her zaman iyidir. Türkiye’deki eğitim sistemi bence iyi değil. Her derste oturup, öğretmeni dinleyip, tahtaya yazılanları defterimize yazıyoruz. Ne yazdığımızı bile 153 sorgulamıyoruz. Sadece öğretilenleri ezberlemeye çaba harcıyoruz. STEM’de ise öğrendiklerimizi neden öğrendiğimizi ve nerede kullanacağımızı anlayabiliyoruz. Bence aralarındaki en büyük fark budur. 4. Yapılan STEM eğitimi uygulamasının kariyer (meslek) seçiminiz açısından etkisi olduğunu düşünüyor musunuz? STEM eğitimi, öğrencilerin, dünyanın ve paralelinde ülkemizin ihtiyaç duyduğu STEM işgücü ve STEM kariyerleri ile tanışmasında ve bu alanlara yönlendirilmesinde en önemli basamaklardan biridir. Çalışma sürecinde öğrencilere STEM kariyerleri ve yurt dışında bu konudaki çalışmalarla ilgili bilgiler verilmiştir. Öğrencilerde bu konuda farkındalık oluşturulmaya çalışılmıştır. Öğrencilerin büyük kısmı (n=25), çalışmanın kariyer seçimlerinde etkili olduğunu belirtirken yedi öğrenci meslek seçimlerinde bu çalışmanın etkisi olmadığını belirtmiştir. Öğrenci 7: Bölümümüzle ilgili meslek seçeneklerinin çok da farkında değildim. Kendimi alanımda iyi yetiştirirsem ülkemde ve belki dünyanın farklı yerlerinde çok iyi işler bulabileceğimi öğrendim. Öğrenci 16: Okulumuzda rehberlik ve yönlendirme yönünden çok eksik var. Ailelerimiz de bu konuda çok ilgili ve bilgili değiller. Bu çalışmada öğretmenimiz alanımızla ilgili yapabileceğimiz işlerden bahsetti. Önümüzdeki yıllarda iyi yetişmiş STEM iş gücüne ne kadar ihtiyaç duyulacağını öğrendik. Öğrenci 21: Benim meslek seçimi konusunda herhangi bir sıkıntım yok. Zaten yapmak istediğim işle ilgili bir bölümde okuyorum. Bu bölümü seçerken buna karar vermiştim. Çalışmanın bu konuda bana etkisi olmadı. Öğrenci 30: Onuncu sınıfa geçerken bu bölümü puanım yüksek olduğu için seçmiştim. Bir de arkadaşlarım genelde bu bölümü seçtiği için. Seneye üniversite sınavına gireceğiz. Ben henüz ne yapacağım konusunda karar veremedim. Şimdi ise yabancı 154 dilimi geliştirip mekatronik alanında iyi olan bir ülkede üniversite okumak istiyorum. Sonrasında ise orada iyi bir iş bulabilirim. Meslek seçimi ve geleceği planlama konusunda bu çalışmanın bana çok etkisi oldu. 155 5. Bölüm Tartışma ve Öneriler 5.1. Tartışma Yaşadığımız yüzyılda dünyada endüstriyel ve ekonomik güç olma çabalarının küresel boyuta çıkmasıyla STEM eğitimi daha fazla önem kazanmıştır. Bu eğitim yaklaşımı fen, teknoloji, matematik ve mühendislik konuları arasındaki mevcut sınırları kaldırarak ve çeşitli araç ve teknolojileri kullanarak karmaşık problemlere çözüm tasarlama sürecine ve inovasyona odaklanan entegre bir çaba olarak gelişmektedir (Kennedy ve Odell, 2014). Bu araştırma ile meslek liselerinde (araştırma kapsamında endüstriyel otomasyon teknolojisi bölümünde) matematik öğretimi için Türkiye’ye uygun, öğretmenler tarafından kullanılabilir, geliştirilmeye açık, STEM temelli bir matematik modülünün ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Bu amaca yönelik olarak Türkiye ve dünyadaki STEM eğitimi literatürü taranmış, STEM eğitiminin uygulanmasında öğrencilerin ve öğretmenlerin, ortaya çıkabilecek olası ihtiyaçlar konusunda fikirleri ve uygulamadan beklentileri belirlenmişir. Okutulan meslek dersleri programları incelenerek bu derslerle uyumlu ve bu derslerdeki matematik bilgisinin öğrenilmesini destekleyici bir matematik modülü yazılmıştır. Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi Endüstriyel Otomasyon Teknolojisi (Mekatronik) bölümü öğrencileri için hazırlanan STEM eğitimi temelli matematik programının öğrencilerin kariyer seçimi, matematik algısı, ilgisi, tutumu ve mesleki matematik başarısı üzerine etkisi test edilmiştir. Çalışmanın verilerinden elde edilen bulgular aşağıda değerlendirilmiş ve tartışılmıştır. Türkiye ve dünyadaki STEM literatürü incelendiğinde görülmüştür ki teknoloji, sanayi ve bunların sağladığı ekonomi bakımından gelişmiş ve lider konuma gelmiş ülkelerde genç işgücünün eğitimine çok önem verilmekte ve STEM eğitimi bu amaca hizmet eden en başarılı eğitim sistemi olarak görülmektedir. Lise düzeyindeki bir STEM eğitimi, öğrencileri yaşama dair farklı disiplinlerin bilgi ve becerilerini birlikte öğrenmeye teşvik eder ve onları bilgi 156 temelli bir ekonomi için hazırlar (NRC, 2011). Türkiye, gelişmekte olan ve yakın gelecekte ekonomik olarak büyük ülkeler ligine girme hedefinde olan bir ülke olarak sahip olduğu büyük genç işgücü potansiyelini STEM gibi bu amaca hizmet eden bir eğitimle doğru şekilde eğitmeli ve yönlendirmelidir. Ayrıca STEM eğitiminin başarı düzeyi düşük öğrencilerin başarısında daha fazla artış sağladığı (Han ve diğerleri, 2014) veya özellikle mühendislik kariyerlerinde yeteri kadar temsil edilmeyen kız öğrencilerin STEM mesleklerine yönelmesini sağladığı (Bottia ve diğerleri, 2015), kariyer gelişimlerine yönelik farkındalık ve STEM mesleklerine yönelim sağladığı (Nite ve diğerleri, 2014; Tseng ve diğerleri, 2013) gibi araştırma sonuçları STEM eğitiminin çok da öne çıkmayan diğer yönlerini yansıtmaktadır. Toplumuzda mühendisliğin erkek mesleği olarak algılanması araştırma sonuçlarında dahi ortaya çıktığından (Koyunlu Ünlü ve Dökme, 2017), STEM eğitimi ile kız öğrencilerin mühendisliğe ilgi duyarak yetişmesi sağlanabilir. Dünyada STEM eğitimi ile ilgili çalışmalar yaklaşık kırk yıldan fazla süredir devam etmesine ve bu alanda pratik hayatta da pek araştırma ve çalışma yapılmış olmasına rağmen bu durum ülkemiz için geçerli değildir. Türkiye’de son 6 – 7 yıldır gündemde olan STEM eğitimi ile ilgili çalışmalar gelişme göstermekle birlikte yetersizdir. Bazı üniversitelerin, TÜSİAD ve MEB gibi kurumların STEM konusunda araştırmaları ve durum tespiti ya da öneri niteliğinde raporları mevcuttur. Ancak bunlar genellikle teorik düzeyde kalmakta ve çok azı pratiğe geçirilebilmektedir. Birkaç üniversitede kurulan STEM merkezlerini buna örnek olarak verebiliriz. Ancak konunun öneminin farkında olunduğu ve özel sektör ve devlet kurumlarının da STEM eğitiminin ülke ekonomisi ve geleceği için önemi konusundaki farkındalığının artmış olduğu gözlenmiştir. Bunu, ülkemizde STEM konusu hakkında yazılan makale ve tez çalışması sayısındaki belirgin artıştan da görebiliriz. Son birkaç yıl içinde sıklıkla karşımıza çıkan Endüstri 4.0 kavramı, 1800’lü yıllarda başlayan endüstri devriminin günümüzde ulaştığı dördüncü evreyi ifade etmek amacıyla 157 kullanılmaktadır. Bu evrede siber-fiziksel sistemlere dayalı üretim yapılacaktır. Bunun için gerekli işgücü, teorik bilgi ile pratikteki uygulamaları çok iyi biçimde birleştirebilme özelliğine sahip olmalıdır (TÜSİAD, 2018). Bu da günümüzde STEM eğitiminin ne kadar önemli olduğunu göstermektedir. Ülkemizde STEM’in kapsadığı disiplinlerin entegrasyonuna ihtiyaç duyulan ve bu durumun en iyi gözlendiği eğitim kurumları mesleki ve teknik liselerdir. Bu tez çalışmasında bu duruma önemle vurgu yapılmıştır. TÜSİAD ve Milli Eğitim Bakanlığı’nın imzaladığı bir protokolle 2018-19 eğitim ve öğretim yılında uygulanacak olan “Mesleki ve Teknik Anadolu Liselerinin STEM Eğitimi ve Endüstri 4.0 Bileşenleri ile Güçlendirilmesi” projesi (TÜSİAD, 2018) bu doktora tez çalışmasının önemini, değerini ve öngörülülüğünü ortaya koymaktadır. Bu bağlamda meslek liseleri ve STEM eğitimi konularında yapılacak araştırma ve çalışmalar için yararlı bir kaynak olacaktır. Ayrıca 1739 sayılı Millî Eğitim Temel Kanunu’nda (Resmi Gazete, 1973) yer alan meslek liselerinin en önemli kuruluş amaçlarından olan “ülkenin ekonomik ve kültürel kalkınmasına katkıda bulunacak bilinci kazandırarak öğrencileri ilgi, istek ve yetenekleri doğrultusunda, hem yükseköğretime hem de iş alanlarına hazırlamak” hedefi STEM eğitimi ile daha gerçekçi ve daha verimli şekilde hayata geçirilebilir. Çünkü öğrenciler STEM eğitimi sayesinde kendi alanlarında iyi bir temele ve pratik eğitime sahip olacakları için nitelikli işgücüne katılımları hem öğrencilerin kendi profesyonel hayatları hem de ülke ekonomisi açısından daha faydalı gerçekleşecektir. Çalışmanın önemli kısımlarından biri olan ihtiyaç analizi, mevcut durumu saptayıp yapılması gerekenleri belirlemek amacıyla yürütülen sistematik bir süreçtir (Kaufman & English, 1979, s. 8). STEM literatürü incelendiğinde ihtiyaç analizi yapılan bir araştırmaya rastlanmamıştır. Öğretmenler (n=22) ve öğrencilerle (n=64) yapılan ihtiyaç analizi çalışmaları sonucunda katılımcıların STEM eğitimi gibi yeni ve uygulamayı etkin kılan bir sistem için ne tür ihtiyaçların ortaya çıkabileceği ve böyle bir uygulamadan beklentileri konusunda fikirleri 158 alınmıştır. Öğrenciler için en önemli ihtiyaçlar; STEM konusunda eğitim almış ve alanlarındaki STEM konularını öğrencilere iyi aktarabilecek öğretmenler, STEM eğitiminin sağlıklı ve düzgün bir şekilde gerçekleşmesi için okullarda hazırlanması ya da düzenlenmesi gereken ortamlar ve donanım, ekipman ve mevcut eğitim programının STEM eğitimine göre adapte edilmesi olarak vurgulandığı görülmüştür. Öğrencilerin de çoğunlukla üzerinde durduğu gibi yeni bir eğitim programına öncelikle adapte olması gereken unsur öğretmenlerdir. Çünkü çok büyük oranda başka kaynaklardan eğitiminin kalitesini yükseltecek maddi imkânlardan ve kendisine rehberlik edecek iyi eğitimli ailelerden mahrum olan meslek lisesi öğrencileri için birincil bilgi kaynağı ve yol gösterici öğretmenlerdir. Bu bağlamda öğrenciler için STEM eğitiminin başarılı olması ve bu eğitimin öğrencilerin hem günlük hem meslek hayatlarına dokunabilmesi için en önemli gereksinim STEM konusunda iyi yetiştirilmiş öğretmenlerdir. Öğretmenlere göre ise STEM eğitiminin uygulanabilmesi için gerekli olanlar uygun alt yapı, seçilmiş başarılı öğrenciler ve bu alanda eğitim almış öğretmenler şeklinde sıralanmaktadır. Buradaki çelişki, öğrenciler için en önemli gereksinim öğretmen iken öğretmenler için bu ihtiyaç daha gerilerde görünmektedir. Öğretmenler için sınıf mevcutlarının fazla olması uygulamada sorun çıkarabilecek önemli bir etken olarak görülürken öğrenciler bu konudan hiç bahsetmemiştir. Meslek lisesinde öğretmenlerin en büyük sorunlarından olan yüksek sınıf mevcutları ve öğrenci tutumları sebebiyle oluşan sınıfa hâkim olma ve sınıf yönetimi sorunu mevcut sistemde en çok yakınılan problemlerdir. Bu sebeple öğretmenlere göre ilk önce fiziki şartlar iyileştirilmeli, daha sonra mevcut eğitim sisteminde değişiklikler ve düzenlemeler yapılmalıdır. Çalışmanın Bulgular bölümünde detaylı olarak açıklandığı üzere genel olarak hem öğretmenler hem de öğrenciler STEM eğitimi için olumlu tavır içinde olmuşlardır. Katılımcıların çok az bir kısmı olumsuz bakmış ve alışılan sistemin değişmesinin kolay olmadığını, bu değişime hem öğretmenlerin hem de öğrenci ve velilerin karşı çıkacağını, ayrıca maddi yönden getireceği yük nedeniyle devlet 159 tarafından desteklenmesinin de zor olduğunu belirtmişlerdir. Daha kapsamlı ve işin uzmanları tarafından yapılacak ihtiyaç analizlerinde, farklı ve bu çalışmada ortaya çıkmamış sonuçlar görülebilir. Bu araştırmanın temel çıktılarından olan STEM temelli matematik modülü ve bunun öğretimini kapsayan ders programının hazırlanması bu çalışmanın en zorlayıcı kısmı olmuştur. Öncelikle çalışmanın yapıldığı meslek lisesinin endüstriyel otomasyon teknolojisi bölümünde okutulan ve toplamda yaklaşık üç bin sayfaya yakın tüm meslek dersleri modülleri matematik öğretmenleri ve bu bölümün meslek dersleri öğretmenleri tarafından incelenmiştir. Bu incelemeyle meslek derslerinde öğrencilerin karşılaşabilecekleri ya da dersleri anlayabilmeleri için bilmeleri gereken matematiksel bilgi ve yapılar tespit edilmiştir. Bu yapıların mevcut matematik müfredatındaki hangi konu başlıkları ile ve dolaylı olarak da hangi sınıf seviyeleri ile paralellik gösterdiği incelenmiştir. Bu çalışmalar sonucunda meslek dersleri için ihtiyaç duyulan matematik bilgisi lisede uygulanan matematik programının sınıflara göre düzenlenmesi ile uyumsuzluk gösterdiği görülmüştür. Örneğin, öğrencilerin 10. sınıfta aldıkları Mekanizmalar dersi gibi bazı meslek derslerindeki konular ve alıştırmalar içinde yer alan trigonometri konusu 11. sınıf lise matematik müfredatı içeriğinde bulunmaktadır. Benzer biçimde, çalışmanın yapıldığı tarihte 10. Sınıfta verilen Lojik Devreler dersi konularının içerik ve düşünme şekli bakımından pek çok ortaklık içeren “Mantık” konusu öğrencilere 11. Sınıf matematik konuları içinde öğretilmekteydi. Ancak bu ünite bir sonraki öğretim yılında (2017-2018) 9. Sınıf matematik konuları içine geri alınmıştır. Matematikle ilgili bu uyumsuzlukların yanı sıra meslek dersleri içinde fizik ve kimya derslerine ait bilgiler de gömülü durumdadır. Doğal olarak sadece matematikle ilgili yapılan bir çalışma yeterli olmayacak ve STEM’in doğasına uygun olarak fen derslerinin de mühendislik ve teknoloji ağırlıklı bu meslek derslerine entegrasyonu gerekecektir. Ayrıca STEM eğitiminin mantığına uygun olarak öğretilen konular içine etkinlikler yerleştirmek ve 160 bunların organizasyonunu sağlamak da ayrı bir güçlük teşkil etmiştir. Literatürde bu alanda yeterli etkinlik bulunmaması ve etkinlik geliştirmenin zorluğu STEM eğitimi programı yazmada önemli bir problem olarak görülebilir. Bu çalışmaların daha geniş bir uzman ekiple yapılması gerekliliği görülmüştür. Bu çalışma dâhilinde hazırlanan STEM temelli matematik programının uygulanması esnasında araştırmacı tarafından yapılan gözlemlere göre öğrenciler –kendi ifade ettikleri kelimelerle- dersleri ilgi çekici ve eğlenceli bulmuşlardır. Uygulama çalışmaları öğrencilerin ders programları dışında yapılmasına rağmen deney grubunda yer alan öğrenciler özveri ile derslere katılmışlar, etkinlikleri istekli şekilde gerçekleştirmişler ve yapılan STEM eğitimi uygulamasına karşı çok büyük oranda olumlu tavır sergilemişlerdir. Mevcut eğitim sisteminde, öğrencilerin ve öğretmenlerin birlikte şikâyetçi oldukları, yoğun ve ezbere dayalı müfredatın ve ayrıca merkezi sınavların öğrencilerde ve ailelerinde yarattığı psikolojik ve maddi baskının sonucu olarak öğrencilerin derslere olan ilgisi ve motivasyonu oldukça düşüktür. Akademik başarı yönünden en alt sıralarda yer alan meslek liselerinde bu durum daha da ciddi bir sorundur. Bu bağlamda STEM eğitiminin öğrencilere sağladığı anlamlı öğrenme ve ezberden ziyade uygulayarak öğrenmeyi sağlayan etkinlikler öğrencilerde derse karşı isteği ve motivasyonu artıran unsurlar olarak kabul edilebilir ve bu da uygulamalar esnasında öğrencilerin gösterdiği ilginin kaynağı sayılabilir. Bu çalışmada da ortaya çıktığı üzere yapılan birçok araştırma STEM eğitiminin öğrencilerin tasarım yeteneklerini ve bilişsel süreç becerilerini geliştirdiğini, konuları daha iyi kavramalarını, etkili ve kalıcı öğrenmeyi sağladığını göstermiştir (Baran ve diğerleri, 2015; Karahan ve diğerleri, 2015; Quang ve diğerleri, 2015; Sümen ve Çalışıcı, 2016a; Yamak ve diğerleri, 2014; Yıldırım ve Selvi, 2017). Öğrenciler matematiğin pratikte uygulanabilirliğini gördükleri için dersin daha anlamlı, zevkli ve kolay anlaşılır hale geldiğini belirtmişlerdir. STEM eğitiminin problem çözme becerilerini (Kopcha ve diğerleri, 2017) ve diğer matematiksel yeterlilikleri geliştirdiği 161 diğer çalışmaların sonuçlarıyla da desteklenmektedir (Baran ve diğerleri, 2016; Irwin ve diğerleri, 2014; Taylor ve Hutton, 2013). Kelley ve Knowles (2016) öğrencilerin fen ve matematiği birbiriyle ilgisiz ve kavramları gerçek dünyadaki uygulamalarını bilmeden öğrendikleri için ilgi duymadıklarını belirtmektedir. Bu nedenle STEM, öğrencilerin matematiğe olan ilgisini artırabilecek bir yaklaşımdır. Matematik eğitiminin problem çözme, uygulamalar ve üst düzey becerilere daha fazla odaklanması gerektiğini belirten Ernest (1989) matematik öğretiminde teknoloji kullanımına daha fazla yer verilmesi gerektiğini belirtmektedir. Matematiğin mesleki alan uygulamasını ön plana çıkaran STEM eğitiminin uygulandığı bu çalışmanın sonucunda, uygulanan etkinliklerin matematik eğitiminde başarıyı ve gelişimi sağladığı görülmüştür. Bu çalışmada STEM’in işbirliği yeteneklerini geliştirdiği bulunarak alana katkı sağladığı düşünülmektedir. Çalışmanın kontrol ve deney grupları için aynı matematik konularını (taban aritmetiği, rasyonel ifadeler, mantık, trigonometri) içeren matematik ders programları hazırlanmıştır. Kontrol grubu için hazırlanan programda konu içerikleri ve alıştırma soruları mevcut eğitim sistemimizde kullanılan lise matematik müfredatı doğrultusunda oluşturulmuş ve yıllık planlarda belirtilen anlatım yöntemleri ile öğrencilere aktarılmıştır. Deney grubu için hazırlanan programda ise konular STEM eğitimin doğasına uygun olarak fen, mühendislik ve teknoloji içeriği ile entegre edilmiş, alıştırma soruları meslek dersleri modüllerinde yer alan soru ve örnekler baz alınarak hazırlanmış ve konu ile alakalı STEM etkinlikleri ile desteklenmiştir. Kontrol ve deney gruplarında yer alan öğrencilerin derslere ilgileri ile ilgili gözlemlerde kontrol grubu öğrencilerinin zaman zaman sıkıldıkları, konuları öğrenme amacını sorguladıkları ve dersi dinleme ve öğrenme motivasyonu konusunda sorun yaşadıkları görülmüştür. Buna karşın deney grubundaki öğrencilerin derslere daha istekli geldikleri, öğrenme konusunda hevesli oldukları, alıştırma sorularının kendi bölümlerinin meslek dersleri ile ilgili olduğunu gördüklerinde bunları çözebilmek için daha motive 162 oldukları ve derslerdeki etkinliklerden keyif aldıkları gözlenmiştir. Hatta derslerin süresi aşıldığında bunu sorun etmedikleri görülmüş, bazen de dersi uzatmayı öğrenciler kendileri istemiştir. Çok büyük çoğunlukla öğrenciler STEM eğitiminden keyif almışlar ve dersi daha iyi öğrendiklerini ifade etmişlerdir. Çalışma sırasında, öğrenciler ilk defa STEM sayesinde matematik dersini ilgi çekici bulduklarını ve zevk aldıklarını ifade etmişlerdir. Diğer araştırma bulguları da STEM eğitiminin öğrencilerin fen ve matematik derslerine yönelik tutumlarını olumlu geliştirdiğini göstermektedir (Baran ve diğerleri, 2015; Keçeci ve diğerleri, 2017; Yamak ve diğerleri, 2014). Nitekim, Kim ve diğerleri (2015) STEM derslerinde robotik kullanımının nasıl tasarlanacağı ve yürütüleceğini öğretmeyi amaçlayan bir projede öğretmen adaylarının robotik aktivitelerine aktif olarak katıldıklarını ifade etmiştir. Bu projede öğretmen adaylarının tüm yönlerden STEM katılımları gelişmiştir. Araştırmacılar katılımcıların STEM’e duygusal katılımları (ilgi, zevk gibi) önemli olarak gelişince bunun davranışsal ve bilişsel katılımlarını da etkilediğini belirtmektedir (Kim ve diğerleri, 2015). Farklı bir çalışmada ise benzer şekilde STEM etkinliklerinin öğrencilere birçok açıdan fayda sağladığı ve öğrencilerin bu alanlarda kendilerini daha çok geliştirmek istedikleri bulunmuş, öğrenciler STEM etkinliklerinin derslerde kullanılması gerektiği konusunda olumlu görüş bildirmiştir (Gökbayrak & Karışan, 2017). Bu bilgiler ışığında, STEM’in öğrencilerin ilgisini matematiğe çekmede işe yarayabileceği iddia edilebilir. Çalışma sürecinde yapılan gözlem ve görüşmelerde öğrenciler tarafından STEM’in olumlu ve olumsuz yanlarının ifade edilmesinin yanısıra eğitimin daha çok pozitif taraflarıyla değerlendirildiği görülmektedir. STEM eğitimi ile konular uygulamalı öğretildiği için öğrenmenin daha anlamlı hale geldiği ve yaparak yaşayarak öğrenmeyi sağladığı, öğrencileri çok yönlü geliştirdiği ve eğitimde motivasyonu ve aktif katılımı sağlayan etkili bir yaklaşım olduğu ifade edilmiştir. Öğrenciler uygulanan eğitimin STEM alanlarına yönelik farkındalık sağladığını; ayrıca fen, teknoloji, mühendislik ve matematik bağlantısını bu eğitim sayesinde 163 kurduklarını ayrıca bu alanların gerçek hayatla bağlantısını kurmayı başardıklarını ifade etmişlerdir. STEM eğitiminin yaparak öğrenmeyi sağladığı (Altan ve diğerleri, 2015), öğrencilerin STEM alanları ve günlük hayat arasında ilişki kurmalarını sağladığı (Karahan ve diğerleri, 2015; Sümen ve Çalışıcı, 2016), eğitimde ilgi ve motivasyon sağladığı (Kim ve diğerleri, 2015; Küçük ve Şişman, 2017; Mohr Schroeder ve diğerleri, 2014; Yıldırım ve Selvi, 2017; Wyss, Heulskamp ve Siebert, 2012), eğitimi zevkli hale getirdiği literatürde de bulunmuştur (Gencer, 2015; Karahan ve diğerleri, 2015; Keçeci ve diğerleri, 2017). Ayrıca öğretmenler ve öğrenciler bu yaklaşımın teknolojik beceriler kazandırmada, teknolojiden eğitimde yararlanmada, mühendisliğin görev alanlarını öğretme ve mühendisliğe ilgi uyandırmada etkili olabileceğini ifade etmişlerdir. STEM eğitiminin entegre yapısı ve etkinlik temelli özellikleri bu alanda yapılan diğer çalışmalarda da vurgulanmıştır (Aslan Tutak ve diğerleri, 2017). Öğretmenlerin STEM entegrasyonuna yönelik pozitif tutumlar gösterdiği ve STEM’i önemli buldukları diğer çalışmaların sonuçları arasındadır (Brown ve diğerleri, 2011; Delice ve diğerleri, 2015). Bunun yanı sıra olumsuz özellikler olarak, bazı öğretmen ve öğrenciler STEM eğitimindeki bağlantıları kafa karıştırıcı ve zor bulduklarını, bağlantı kurmakta zorlandıklarını ifade etmişlerdir. Ayrıca STEM’in zaman alıcı olabileceğini belirtmişlerdir. Zaman alıcı olması STEM ile ilgili yapılan benzer çalışmalarda da ulaşılan sonuçlar arasındadır (Baran ve diğerleri, 2015; Yılmaz & Pekbay, 2017). Kontrol ve deney gruplarına uygulanan matematik eğitiminin öğrencilerin mesleki matematik başarısına etkisinin araştırıldığı Mesleki Matematik Başarı Testinin istatistiki sonuçları çalışmanın Bulgular bölümünde detaylı olarak verilmiştir. Bu sonuçlarda da görülmüştür ki STEM temelli matematik programının uygulandığı deney grubu öğrencilerinin son test puanları ve ön test – son test puanları arasındaki artış, lise matematik müfredatına uygun mevcut sistemdeki matematik programının uygulandığı kontrol grubuna göre çok daha yüksek çıkmıştır. Bu sonuçlardan hareketle teknik eğitim alan meslek lisesi öğrencilerinin 164 kendi mesleki alanlarında kullandıkları matematik bilgisini içeren bir matematik programı ile eğitim aldıklarında matematik başarısının artacağı söylenebilir. STEM eğitiminin öğrencilerin ders başarılarına etkileri bağlamında literatürde çeşitli bilgiler bulunmaktadır. STEM eğitiminin akademik başarıyı arttırması çeşitli çalışmaların sonucunda belirtilirken (Freeman ve diğerleri, 2014; Nite ve diğerleri, 2014; Öner ve diğerleri, 2016; Yıldırım & Selvi, 2017); STEM eğitimi verilen okullar ile STEM eğitimi verilmeyen okulların başarısı karşılaştırıldığında anlamlı fark bulunmadığı da görülmüştür (Öner & Capraro, 2016). Başka bir çalışmada ise fen ve matematik entegrasyonunun matematik öğrenci başarısını fene göre daha fazla artırdığı gözlenmiştir (Hurley, 2001). Öğrenciler meslek lisesinden mezun olduklarında ya alanları ile ilgili bir yüksek öğretim kurumuna devam etmeyi ya da genellikle eğitim aldıkları alanda iyi bir iş bulmayı hedeflerler. Tabii ki bu da lisede aldıkları eğitimin nitelikli olması ile mümkün olabilir. Bu eğitimde öğrenciler fen ve matematik gibi temel bilimlerden edindikleri kuramsal bilgileri teknoloji ve mühendisliğin pratiği ile birleştirip (Akgündüz ve diğerleri, 2015) kendi alanlarında ihtiyaç duyulan meslekler için aranan işgücü haline gelebilir ya da niteliklerini artırmak için üniversiteye devam edebilir. İyi uygulama örnekleri ABD, Çin, Almanya gibi gelişmiş ülkelerde bulunan STEM eğitimi, öğrencilerin bu hedeflerini yerine getirmede en uygun eğitim sistemi olabilir. Çalışmada deney grubundaki öğrencilere Türkiye ve dünyadaki STEM işgücü nitelikleri ve ihtiyacı ve STEM kariyerleri hakkında detaylı bilgiler verilmiştir. Çalışmanın başlangıcında ve sonunda deney grubundaki öğrencilere STEM Kariyer İlgi Anketi uygulanmıştır. Bu anket öğrencilerin STEM’i oluşturan dört disipline (fen, teknoloji, mühendislik, matematik) karşı tutumlarını, 21. Yüzyıl becerileri konusundaki tutumlarını ve mesleki kariyer ilgi alanları konusundaki ilgi seviyelerini sınayan, Faber ve diğerleri (2013) tarafından geliştirilmiş bir tutum anketidir. Detaylı istatistiki sonuçları tez çalışmasının Bulgular bölümünde verilen bu anketten elde edilen bulgulara göre STEM kariyeri konusunda 165 bilgilendirilen ve STEM eğitimi uygulaması yapılan öğrencilerde STEM alanları ve 21. yüzyıl becerileri tutumlarında ve STEM meslek alanları ilgisinde anlamlı artışlar görülmüştür. Bu sonuçlardan hareketle, okullarda rehberlik ve yönlendirme faaliyetlerinin ne kadar önemli olduğu, eğer mesleki ve teknik liselerde öğrenim gören öğrenciler mesleki alanlarında iyi eğitilir ve yönlendirilirse kariyer seçimlerinin çok daha sağlıklı olacağı görülmektedir. İçinde yaşadığımız çağda bireylerin hayatta başarılı olabilmeleri için sahip olmaları gereken 21. yüzyıl becerilerinin gelişiminde STEM eğitiminin rolü de araştırmada incelenmeye çalışılmıştır. Çalışmanın sonuçları STEM eğitim ortamında birçok 21. yüzyıl becerisinin geliştiğini göstermiştir. Bunların başında özellikle problem çözme, iletişim ve işbirliği yetenekleri gelmektedir. Bu gelişimin özellikle STEM temelli disiplinlerarası etkinlikler sonucu olduğu görülmüştür. STEM eğitiminin öğrencilerin yaratıcılık, eleştirel düşünme, işbirliği yapma ve iletişim kurma gibi 21. yüzyıl becerilerini elde etmesini sağladığı literatürde de bulunmuştur (Özçelik & Akgündüz, 2018). Bilgi toplumunun temel özelliklerinden olan yaratıcılık ortaya çıktıkça gelişen bir beceridir ve öğretim yöntemleri bu beceriyi daha fazla geliştirmelidir (Genç & Eryaman, 2008). Teknoloji kullanımını ön plana çıkaran STEM’in öğrencilerin teknoloji becerilerini artırarak 21. yüzyıl becerilerini geliştirdiği ulaşılan sonuçlar arasındadır. STEM eğitiminin öğrencilerin teknolojik ve inovatif gelişimine katkıları diğer çalışmaların bulguları ile desteklenmektedir (Baran ve diğerleri, 2015; Eguchi, 2016). Nitekim içinde bulunduğumuz zamanda bireylerin gelişme ve tartışmaların dışında kalmamak ve katılımcı vatandaşlar olabilmeleri için yeni teknolojileri etkin kullanmaları gerekmektedir (Genç ve Eryaman, 2008). 21. yüzyıl dijital becerilerinin kurumların rekabet ve inovasyon kapasitesi sağladığını belirten Laar, Deursan, Dijk ve Haan (2017) 21. yüzyıl becerileri alanında yapılan literatürü incelemiş ve yedi temel 21. yüzyıl becerisini olarak teknik, bilgi yönetimi, iletişim, işbirliği, yaratıcılık, kritik düşünme ve problem çözme olarak belirlemişlerdir. Ulaşılan sonuçların bu çalışmada belirlenen 21. yüzyıl 166 beceriyle örtüştüğü ve STEM’in bu becerilerin birçoğunun gelişiminde etkili olduğu görülmektedir. 5.2. Öneriler Doktora tez çalışmasının literatür taramasından ve yapılan uygulama çalışmalarının sonuçlarından hareketle yapılacak öneriler STEM eğitiminin geliştirilmesi için öneriler ve STEM eğitimi konusunda yapılacak çalışmalar için öneriler olmak üzere iki alt başlık altında toplanmıştır. 5.2.1. STEM eğitiminin geliştirilmesi için öneriler 1. Ekonomi, sanayi ve teknoloji bakımından gelişmiş pek çok ülkede onlarca yıldır üzerinde araştırmalar ve çalışmalar yapılan, büyük fonlarla desteklenen, değer verilen ve kalifiye işgücünün yetiştirilmesi için anahtar görev yüklenen STEM eğitimi ülkemizde son yıllarda gündeme gelen bir eğitim sistemidir. Türkiye’de akademik seviyede bu alanda çalışmalar olmasına rağmen uygulama alanında henüz yeterince girişim bulunmamaktadır. Eğitimin en önemli unsurlarından olan öğretmenlere üniversitede verilecek eğitimin nitelikleri ve mesleklerini icra ederken alacakları hizmet içi eğitimler ve seminerler STEM eğitiminin, eğitim sistemimize entegrasyonunda çok önemli bir adım olacaktır. 2. STEM eğitimi, ilgili alanlarda müfredat entegrasyonunu öngören uygulamayı esas alan bir eğitimdir. Uygun eğitim programlarının hazırlanması, öğretmen eğitimlerinin yapılması ve uygulamaya yönelik alt ve üst yapının sağlanması oldukça maliyetli ve çok emek gerektiren bir süreçtir. Bu konuda hem devlet hem de özel sektörün katılımı ve desteği sağlanmalıdır. 3. STEM eğitimi öğrenim hayatının sadece bir kademesinde değil ilkokuldan üniversiteye kadar devam eden bir süreçtir (Bybee, 2010). Öğrenciler yetenekleri doğrultusunda ne kadar erken yönlendirilirse kariyer seçimi o denli doğru olacaktır. 167 İlkokuldan başlayarak STEM eğitimi almış öğrenciler ülke ekonomisine daha iyi katkı yapacak kalifiye işgücünü oluşturacaktır. 4. Ülkemizde üniversiteye giriş için uygulanan merkezi sınavlar (YGS ve LYS) tüm öğrenciler için ortaktır. Ancak bu sınavlar STEM eğitiminde ifade edilen amaçlara ulaşılıp ulaşılmadığını test etmeye yarayacak özellikleri taşıyan sınavlar değildir. Bu sebeple STEM eğitimi uygulanan bir lise eğitiminden sonra farklı bir değerlendirme şekli getirilmelidir. 5.2.2. STEM eğitimi konusunda yapılacak çalışmalar için öneriler 1. Bu doktora tez çalışmasında STEM temelli bir matematik programı geliştirilmiş ve bu programın sınıf içi uygulamaları yapılmıştır. Ancak STEM eğitimi adını oluşturan dört ana disiplinin entegrasyonundan oluşur. Bu sebeple matematik yanında fen derslerinin (fizik, kimya, biyoloji) de çalışmaya dâhil edilmesi bu eğitimin amaçları açısından daha sağlıklı olacaktır. Bu çalışmada sadece matematik disiplininin teknoloji ve mühendisliğe entegre edilmesi çalışmanın sınırlılıklarından biri olarak kabul edilebilir. 2. Bu çalışmada uygulanan öğretim programı ve veri toplama araçları büyük çoğunlukla araştırmacı tarafından geliştirilmiş ve uzman kişilerden ve çalışmanın yapıldığı kurumdaki öğretmenlerden bazı aşamalarda ihtiyaç duyulduğunda destek alınmıştır. Çok yönlü ve yoğun çalışma gerektiren bu tür uzamsal çalışmalarda daha geniş ve her aşamanın gerektirdiği yeterliliğe sahip profesyonel bir ekip olması ciddi bir ihtiyaç ve zorunluluktur. Tabi ki ülkenin eğitim sistemi üzerinde yapılacak çok daha kapsamlı bir çalışmada bu ekip daha da büyüyecektir. 3. Akademik düzeyde STEM eğitimi ile ilgili ülkemizde yapılan tez çalışmaları Ulusal Tez Merkezi’nden tarandığında hem sayılarının çok az hem de sadece ilköğretim fen bilgisi dersleri üzerine ya da fen bilgisi öğretmen adayları üzerinde yapılmış oldukları görülmüştür. Yapılan bu çalışma ise düzey olarak lisede (Mesleki ve Teknik Anadolu 168 Lisesi) yapılmış olması ve STEM eğitiminin matematik ayağına odaklı olması bakımlarından diğerlerinden farklılık göstermektedir. Bu alanda yapılacak çalışmaların STEM’in bütünlüğü ve hedefleri açısından dört ana disipline de odaklanması önem arz etmektedir. 4. Yurtdışında örnekleri görülen “STEM Okulları” ülkemizde de, önce seçilecek okul ya da okullarda pilot uygulama olarak hayata geçirilebilir ve elde edilecek sonuçlara göre eksiklikleri giderilerek yaygınlaştırılabilir. 5. Bu çalışma bir mesleki ve teknik lisede 11. sınıf düzeyinde gerçekleştirilmiştir. Farklı lise türlerinde ya da farklı öğrenim düzeylerinde de gerçekleştirilebilir. 6. Bu çalışmada kullanılan nicel veri toplama araçlarından STEM Kariyeri İlgi Anketi ortaokul düzeyinde uygulanıp öğrencilerin lise seçiminde ya da lise düzeyinde uygulanıp öğrencilerin üniversite ve meslek seçiminde yardımcı olabilir. 7. Bu çalışmada kullanılan nicel veri toplama araçlarından Mesleki Matematik Başarı Testi, uygulanacak düzeye ve mesleki alana göre içerik olarak değiştirilebilir. 169 Kaynakça Adıgüzel, O. C. ve Berk, Ş. (2009). Mesleki ve teknik ortaöğretimde yeni arayışlar: Yeterliğe dayalı modüler sistemin değerlendirilmesi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi. V1(1), 220-236. Akgündüz, D., Aydeniz, M., Çakmakçı, G., Çavaş, B., Çorlu, M. S., Öner, T., Özdemir, S. (2015). STEM eğitimi Türkiye raporu: Günün modası mı yoksa gereksinim mi? [A report on STEM Education in Turkey: A provisional agenda or a necessity?] [White Paper]. İstanbul Aydın Üniversitesi STEM Merkezi ve Eğitim Fakültesi. Akgündüz, D., Ertepınar, H., Ger, A. M., Kaplan Sayı, A., Türk, Z. (2015). STEM EĞİTİMİ ÇALIŞTAY RAPORU. Akgündüz, D., Ertepınar, H., Ger, A. M., Türk, Z. (2018). STEM Eğitiminin Öğretim Programlarına Entegrasyonu: Çalıştay Raporu. Altan, E. B., Yamak, H. ve Kırıkkaya, E. B. (2016). Hizmetöncesi öğretmen eğitiminde FeTeMM eğitimi uygulamaları: Tasarım temelli fen eğitimi. Trakya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 6(2), 212-232. Altun, S. A. (2009). İlköğretim öğrencilerinin akademik başarısızlıklarına ilişkin veli, öğretmen ve öğrenci görüşlerinin incelenmesi. İlköğretim Online, 8(2). Ananiadou, K., & M. Claro (2009). 21st Century Skills and Competences for New Millennium Learners in OECD Countries. OECD Education Working Papers, No. 41, OECD Publishing, Paris. Armstrong, D., Gosling, A., Weinman, J., & Marteau, T. (1997). The place of inter-rater reliability in qualitative research: an empirical study. Sociology, 31(3), 597-606. Aslan Tutak, F., Akaygün, S. ve Tezsezen, S. (2017). Collaboratively learning to teach STEM: Change in participating preservice teachers’ awareness of STEM. Hacettepe 170 Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 32(4), 794-816. doi: 10.16986/HUJE.2017027115 Australia. Education Council. (2015). National STEM School Education Strategy 2016-2026: A Comprehensive Plan for Science, Technology, Engineering and Mathematics Education in Australia. Australia. Ministerial Council on Education, Employment, Training and Youth Affairs (MCEETYA). (2008). Melbourne declaration on educational goals for young Australians. Australia. Office of the Chief Scientist. (2014). Science, technology, engineering and mathematics: Australia's future. Australian Government. Avery, L. M. (2013). Rural science education: Valuing local knowledge. Theory into Practice, 52(1), 28–35. Avrupa Komisyonu (2014): Mapping and analysing bottleneck vacancies in EU labour markets. European Commission, Brussels. European Schoolnet, Brussels. http://www.fisme.science.uu.nl/publicaties/literatuur/2011_european_schoolnet.pdf, p. 19 adresinden alındı. Avrupa Komisyonu (2015). Analytical highlight focus on science, technology, engineering and mathematics (STEM) skills. Aykaç, N. (2002). Türkiye’de ve Bazı Avrupa Birliği Ülkelerinde Mesleki Teknik Eğitim (Almanya, Fransa, İsviçre, İspanya, Yunanistan Örneği), Milli Eğitim Dergisi, 155- 156. Bahçeşehir Üniversitesi. (2016, Mart 2). STEM öğretmen eğitimi programı. http://stem.bahcesehir.edu.tr/projeler_STEM_ogretmen_egitim_programi.html.adresi nden alındı 171 Baker, C. (1997). Membership categorization and interview accounts. Qualitative research: Theory, method and practice, 130-143. Baker‐Doyle, K. J., & Yoon, S. A. (2011). In search of practitioner‐based social capital: a social network analysis tool for understanding and facilitating teacher collaboration in a US‐based STEM professional development program. Professional development in Education, 37(1), 75-93. Baki, A. & Gökçek, T. (2012). Karma yöntem araştırmalarına genel bir bakış. Elektronik Sosyal Bilimler Dergisi, 42(42). Baki, A., & Gökçek, T. (2005). Comparison of the development of elementary mathematics curriculum studies in Turkey and the U.S.A. Educational Sciences: Theory & Practice, 5(2), 579-588. Ball, D. L. (1990). Prospective elementary and secondary teachers' understanding of division. Journal for research in mathematics education, 132-144. Baran, E., & Canbazoğlu Bilici, S. (2015). Teknolojik pedagojik alan bilgisi (TPAB) üzerine alanyazın incelemesi: Türkiye örneği. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 30(1), 15-32. Baran, E., Bilici, S. C., & Mesutoglu, C. (2016). Moving STEM beyond schools: Students’ perceptions about an out-of-school STEM education program. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 4(1), 9-19. Baran, E., Canbazoğlu-Bilici, S., & Mesutoğlu, C. (2017). Fen, teknoloji, mühendislik ve matematik (FeTeMM) spotu geliştirme etkinliği. Journal of Inquiry Based Activities, 5(2), 60-69. Başbakanlık. (2015). Nisan 20, 2016 tarihinde http://www.basbakanlik.gov.tr/docs/KurumsalHaberler/64.hukumet_programi.pdf. adresinden alındı. 172 BAUSTEM (2016). Erişim: 21.12.2016, http://stem.bahcesehir.edu.tr/stem_haberler.html Beane, J. A. (1997). Curriculum integration: Designing the core of democratic education. New York, NY: Teachers College Press. Berlin, D. F., & White, A. L. (1995). Connecting school science and mathematics. In P. A. House & A. F. Coxford (Eds.), Connecting mathematics across the curriculum. 1995 National Council of Teachers of Mathematics Yearbook (pp. 22–33). Reston, VA: National Council of Teachers of Mathematics. Binici, H., & Necdet, A. R. I. (2004). Mesleki ve teknik eğitimde arayışlar. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 24(3). Bloom Benjamin, S., & Krathwohl, D. R. (1956). Taxonomy of Educational Objectives: The Classification of Educational Goals, by a committee of college and university examiners. Handbook I: Cognitive Domain. Bogdan, R., & Biklen, S. (2007). Qualitative research for education: An introduction to theory and practice. Needham Heights, MA: Allyn and Bacon. Bondas, T., & Hall, E. O. (2007). Challenges in approaching metasynthesis research. Qualitative Health Research, 17(1), 113-121. Bottia, M. C., Stearns, E., Mickelson, R. A., Moller, S. ve Parker, A. D. (2015). The relationships among high school STEM learning experiences and students' intent to declare and declaration of a STEM major in college. Teachers College Record, 117(3). Bozkurt, E. (2014). Mühendı̇slı̇k tasarım temellı̇ fen eğı̇tı̇mı̇nı̇n fen bı̇lgı̇sı̇ öğretmen adaylarinin karar verme becerı̇sı̇, bı̇lı̇msel süreç becerı̇lerı̇ ve sürece yönelı̇k algılarına etkı̇sı̇ [The effect of engineering design based science instruction on science teacher candidates' decision making skills, science process skills and perceptions about the process]. (Unpublished doctoral dissertation). Gazi University, Ankara. 173 Brotman, J. S., & Moore, F. M. (2008). Girls and science: A review of four themes in the science education literature. Journal of Research in Science Teaching: The Official Journal of the National Association for Research in Science Teaching, 45(9), 971- 1002. Brown, J. D. (1995). The elements of language curriculum: A systematic approach to program development. Heinle & Heinle Publishers, 20 Park Plaza, Boston, MA 02116. Brown, J. S., Collins, A., & Duguid, P. (1989). Situated Cognition and the Culture of Learning. Educational Researcher, 18(1), 32-42. Brown, R., Brown, J., Reardon, K. ve Merrill, C. (2011). Understanding STEM: Current Perceptions. Technology and Engineering Teacher, 70(6), 5-9. Büyüköztürk, Ş. (2011). Sosyal bilimler için veri analizi el kitabı. Pegem Atıf İndeksi, 1-213. Büyüköztürk, Ş., Cakmak, E. K., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş., & Demirel, F. (2010). Scientific research methods. Ankara: Pegem Akademi, 206-207. Büyüköztürk, Ş., Çakmak, E. K., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş., & Demirel, F. (2011). Bilimsel araştırma yöntemleri. Pegem Atıf İndeksi, 1-360. Büyüköztürk, Ş., Çakmak, E. K., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş., & Demirel, F. (2010). Bilimsel araştırma yöntemleri. 5. Baskı. Ankara: Pegem Akademi. Bybee, R. W. (2010). What is STEM education?. Bybee, R. W., & Loucks-Horsley, S. (2000). Advancing technology education: The role of professional development. The Technology Teacher, 60(2), 31-34. Caprile, M., Palmen, R., & Sanz, P. (2015). Encouraging STEM studies: labour market situation and comparison of practices targeted at young people in different Member States. Clancey,W. J. (1995). A tutorial on situated learning. Proceedings of the International Conference on Computers and Education (Taiwan). Self, J. (Ed. ) 49-70. 174 Charlottesville, VA: AACE. Cohen, L., Manion, L., & Morrison, K. (2008). Research methods in education. Routledge. Colucci-Gray, L., Trowsdale, J., Cooke, C. F., Davies, R., Burnard, P., & Gray, D. S. (2017). Reviewing the potential and challenges of developing STEAM education through creative pedagogies for 21st learning: how can school curricula be broadened towards a more responsive, dynamic, and inclusive form of education?. Çorlu, M. (2013). Uzman alan öğretmeni eğitimi modeli ve görüşler. Nisan 15, 2016 tarihinde http://fetemm.tstem.com/gorusler. adresinden alındı Çorlu, M. S. (2013). Insights into STEM education praxis: An assessment scheme for course syllabi. Educational Sciences: Theory & Practice, 13(4), 2477–2485. Çorlu, M., & Aydın, E. (2016). Evaluation of learning gains through integrated STEM projects. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology,4(1), 20-29. Çorlu, M.S., Capraro, R.M., & Capraro, M.M. (2014). Introducing STEM education: implications for educating our teachers for the age of innovation. Education and Science, 39 (171), 74-85. Creswell, J. W. (2009). Mapping the field of mixed methods research. Creswell, J. W., & Plano Clark, V. L. (2007). Choosing a mixed methods design. Designing and conducting mixed methods research, 58-88. Creswell, J. W., Plano Clark, V. L., Gutmann, M., & Hanson, W. (2003). Advanced mixed research designs. In A. Tashakkori C. Teddlie (Eds). Handbook on mixed methods in the behavioral and social sciences (pp. 209-240). Thousand Oaks, CA: Sage Publication. Darrah, C. N. (1992). Workplace skills in context. Human Organization, 264-273. 175 Davison, D. M., Miller, K. W., & Metheny, D. L. (1995). What does integration of science and mathematics really mean? School Science and Mathematics, 95(5), 226–230. Delice, A., Aydın, E., Derin, G. ve Yaşın, Ö. (2015). An investigation of the views on the integration of science technology and mathematics in a mathematics teacher education program. Boğaziçi Üniversitesi Eğitim Dergisi, 32(1), 3-15. Denzin, N. K., & Lincoln, Y. S. (1994). Handbook of qualitative research. Sage publications, inc. Diekman, A. B., Brown, E. R., Johnston, A. M., & Clark, E. K. (2010). Seeking congruity between goals and roles: A new look at why women opt out of science, technology, engineering, and mathematics careers. Psychological Science, 21(8), 1051-1057. Dinçer, S. (2014). Eğitim bilimlerinde uygulamalı meta-analiz. Pegem Atıf İndeksi, 2014(1), 1-133. Dinçer, S. (2015). Effects of Computer-Assisted Learning on Students' Achievements in Turkey: A Meta-Analysis. Journal of Turkish Science Education, 12(1). Drake, S. M. (1998). Creating integrated curriculum: Proven ways to increase student learning, Thousand Oaks, CA: Corwin. Drew,C.. (2017, Mayıs, 4).Why science majors change their minds (It's just so darn hard). The New York Times. http://www.nytimes.com/2011/11/06/education/edlife/why- science-majors-change-their-mindits-just-so-darn-hard.html?pagewanted=all. adresinden alındı. DuFour, R., & DuFour, R. (2010). The role of professional learning communities in st st advancing 21 century skills. 21 century skills: Rethinking how students learn, 77-95. Dura, C. (1990). Bilgi Toplumu. Kültür Bakanlığı Yayınları. Bil Ofset Matbaası, Ankara. Durando, M. (2013): Towards 2020: Priorities for STEM Education and Careers in Europe, powerpoint presentation. http://www.ingenious- 176 science.eu/c/document_library/get_file?uuid=64d8c2fe-a4ea-449c-b6d7- 15d21dd44f0f&groupId=10136 adresinden alındı. Eguchi, A. (2016). RoboCup Junior for promoting STEM education, 21st century skills, and technological advancement through robotics competition. Robotics and Autonomous Systems, 75, 692-699. Ekiz, D. (2003). Eğitimde araştırma yöntem ve metotlarına giriş: nitel. Nicel ve Eleştirel Kuram Metodolojileri, Anı Yayıncılık, Ankara. European Commission/EACEA/Eurydice, (2015): Education and Training in Europe 2020: Responses from the EU Member States. Eurydice Report. Brussels: Eurydice. http://eacea.ec.europa.eu/education/eurydice/documents/thematic_reports/163EN.pdf, p. 91. adresinden alındı. Faber, M., Unfried, A., Wiebe, E. N., Corn, J., Townsend, L. W., & Collins, T. L. (2013). Student attitudes toward STEM: The development of upper elementary school and middle/high school student surveys. In Proceedings of the 2013 American Society for Engineering Education Annual Conference & Exposition. Washington, DC: ASEE. Fairweather, J. S. (2005). Beyond the rhetoric: Trends in the relative value of teaching and research in faculty salaries. The Journal of Higher Education, 76(4), 401-422. Fan, S., & Ritz, J. (2014). International views of STEM education. In PATT-28 Research into Technological and Engineering Literacy Core Connections (pp. 7-14). Orlando: International Technology and Engineering Educators Association. Fensham, P. J. (2008). Science education policy-making: Eleven emerging issues ( ED- 2007/WS/51 – CLD 2855.7). Paris: UN Forman, S. L., & Steen, L. A. (1999). Beyond Eighth Grade: Functional Mathematics for Life and Work. 177 Freeman, S., Eddy, S. L., McDonough, M., Smith, M. K., Okoroafor, N., Jordt, H., & Wenderoth, M. P. (2014). Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(23), 8410-8415. Fretwell, D. H., & Wheeler, A. (2001). Turkey: Secondary education and training. (Secondary Education Series). Washington, DC: The World Bank. Frolovskiy, D. (2017). China’s Education Boom. https://thediplomat.com/2017/12/chinas- education-boom/ adresinden alındı. Erişim tarihi: 11.04.2018 Furner, J. M., & Kumar, D. D. (2007). The mathematics and science integration argument: A stand for teacher education. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 3(3), 185-189. Gao, Y. (2013). Consultant Report Securing Australia’s Future STEM: Country Comparisons. Report on China's STEM System Gencer, A. S. (2015). Fen eğitiminde bilim ve mühendislik uygulaması: Fırıldak Etkinliği. Araştırma Temelli Etkinlik Dergisi, 5(1), 1-19. Genç, S. Z., & Eryaman, M. Y. (2008). Değişen değerler ve yeni eğitim paradigmasi. Sosyal Bilimler Dergisi, 9(1), 89-102. Glesne, C. (2013). Nitel Araştırmaya Giriş (Çeviri Editörleri: Ali Ersoy & Pelin Yalçınoğlu). 2. Baskı. Ankara: Anı Yayıncılık. Golafshani, N. (2003). Understanding reliability and validity in qualitative research. The qualitative report, 8(4), 597-606. Goldstein, I. L. (1993). Training in organizations: Needs assessment, development, and evaluation. Thomson Brooks/Cole Publishing Co. 178 Gonzalez, H. B., & Kuenzi, J. J. (2012, August). Science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education: A primer. Congressional Research Service, Library of Congress. Gökbayrak, S. ve Karışan, D. (2017). Altıncı sınıf öğrencilerinin FeTeMM temelli etkinlikler hakkındaki görüşlerinin incelenmesi. Alan Eğitimi Araştırmaları Dergisi (ALEG), 3(1), 25-40. Green, M. (2007). Science and Engineering Degrees: 1966−2004 (NSF 07-307). Arlington, VA: National Science Foundation. Günüç, S., Odabaşı, H. F. & Kuzu, A. (2013). 21. yüzyıl öğrenci özelliklerinin öğretmen adayları tarafından tanımlanması: Bir twitter uygulaması. Eğitimde Kuram ve Uygulama, 9(4), 436-455. Hagedorn, L. S., & Purnamasari, A. V. (2012). A realistic look at STEM and the role of community colleges. Community College Review, 40(2), 145-164. Hammersley, M., & Atkinson, P. (1995). Ethnography: Practices and principles. New York: Routledge. Retrieved December, 2, 2008. Han, S., Capraro, R. ve Capraro, M. M. (2014). How science, technology, engineering, and mathematics (STEM) project-based learning (PBL) affects high, middle, and low achievers differently: The impact of student factors on achievement. International Journal of Science and Mathematics Education, 13(5), 1089-1113. Harper, D. G. C. (1994). Some comments on the repeatability of measurements, Ringing & Migration, 15, 84-90. Healy, J., Mavromaras, K., Zhu, R. (2011). Consultant report securing Australia's future STEM: Country comparisons. http://www.acolasecretariat.org.au/ACOLA/PDF/ SAF02Consultants/Consultant%20Report%20- %20Australian%20Labour%20Market.pdf. adresinden alındı. 179 Herrera, F. A., & Hurtado, S. (2011). Maintaining initial interests: Developing science, technology, engineering, and mathematics (STEM) career aspirations among underrepresented racial minority students. In Association for Educational Research annual meeting, New Orleans, LA. Herrington, J. ve Oliver, R. (1995). Critical Characteristics of Situated Learning: Implications for the Instructional Design of Multimedia. http://www. ascilite. org. au/conferences/melbourne95/smtu/papers/herrington. pdf adresinden 02.03.2016 tarihinde alınmıştır. Hill, C., Corbett, C., & St Rose, A. (2010). Why so few? Women in science, technology, engineering, and mathematics. American Association of University Women. 1111 Sixteenth Street NW, Washington, DC 20036. Horizon 2020. (2015). The EU framework programme for research and innovation. http://ec.europa.eu/programmes/horizon2020/en adresinden alınmıştır. Erişim tarihi: 2 Ocak 2015 Huntley, M. A. (1998). Design and implementation of a framework for defining integrated mathematics and science education. School Science and Mathematics, 98(6), 320–327. Hurley, M. (2001). Reviewing integrated science and mathematics: The search for evidence and definitions from new perspectives. School Science and Mathematics, 101, 259– 268. doi: 10.1111/j.1949-8594. 2001.tb18028.x International Society for Technology in Education. (2007). National educational technology standards for students. ISTE (Interntl Soc Tech Educ. Irwin, J. L., Pearce, J. M., Anzolone, G. ve Oppliger, D. E. (2014, June). The RepRap 3-D printer revolution in STEM education. 121st ASEE Annual Conference & Exposition, IndianaPolis. Erişim adresi: https://peer.asee.org/the-reprap-3-d-printer-revolution-in- stem-education 180 Ivankova, N. V., & Creswell, J. W. (2009). Mixed methods. Qualitative research in applied linguistics: A practical introduction, 23, 135-161. Johnson, B., & Turner, L. A. (2003). Data collection strategies in mixed methods research. In A. Tashakkori ve C. Teddlie (Eds.) Handbook of mixed methods in social and behavioral research, 297-319. Johnson, D. G., & Miller, K. W. (2002). Is diversity in computing a moral matter? SIGCSE Bulletin, 34(2), 9–10. Jolly, A. (2014). Six Characteristics of a Great STEM Lesson. http://www.edweek.org/tm/articles/2014/06/17/ctq_jolly_stem.html adresinden alındı. Erişim tarihi 20 Ağustos 2016. Jonassen, D. H. (1991). Evaluating constructivist learning. Educational Technology, 31(9), 28-33. Jones, M. L. (2004). Application of systematic review methods to qualitative research: practical issues. Journal of advanced nursing, 48(3), 271-278. Kalkınma Bakanlığı. (2014). Nisan 20, 2016 tarihinde http://www.kalkinma.gov.tr/Pages/KalkinmaPlanlari.aspx. adresinden alındı Karahan, E., Bilici, S. C., & Unal, A. (2015). Integration of media design processes in science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education. Eurasian Journal of Educational Research, 60, 221-240. Karataş, Z. (2015). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Manevi Temelli Sosyal Hizmet Araştırmaları Dergisi, 1(1), 62-80. Katz, L. G. (2010). STEM in the early years. In SEED (STEM in Early Education and Development) Conference, Cedar Falls, IOWA. http://ecrp. uiuc. edu/beyond/seed/katz. html. adresinden alındı. 181 Kaufman, R. A., & English, F. W. (1979). Needs assessment: Concept and application. Educational Technology. Kayır, Ö., Şükrü, K. & Şenyüz, Y. (2004). Mesleki ve Teknik Eğitim Alanındaki Problemler-I “Meslek Liseleri Araştırması”. Kearney, C. (2011): Efforts to Increase Students’ Interests in Pursuing Science, Technology, Engineering and Mathematics Studies and Careers: National Measures Taken by 21 of European Schoolnet’s Member Countries’. European Schoolnet, Brussels. Keçeci, G., Alan, B. ve Kırbağ Zengin, F. (2017). 5. sınıf öğrencileriyle STEM eğitimi uygulamaları [Özel sayı]. Journal of Kirsehir Education Faculty, 18, 1-17. Kenar, N. (2010). Mesleki ve teknik eğitim sisteminin genel değerlendirilmesi. http://www.messegitim.com.tr/ti/577/0/MESLEKI-VE-TEKNIK-EGITIM- SISTEMININ-GENEL-DEGERLENDIRMESI adresinden alondı. Kennedy, T. J. ve Odell, M. R. L. (2014). Engaging students in STEM education. Science Education International, 25(3), 246-258. Kier, M. W., Blanchard, M. R., Osborne, J. W., & Albert, J. L. (2014). The development of the STEM career interest survey (STEM-CIS). Research in Science Education, 44(3), 461-481. Kılıç, E. (2004). Durumlu öğrenme kuramının eğitimdeki yeri ve önemi. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 24(3). Kim, C., Kim, D., Yuan, J., Hill, R. B., Doshi, P. ve Thai, C. N. (2015). Robotics to promote elementary education pre-service teachers' STEM engagement, learning, and teaching. Computers & Education, 91, 14-31. Kirchhoff, A., & Lawrenz, F. (2011). The use of grounded theory to investigate the role of teacher education on STEM teachers’ career paths in high-need schools. Journal of Teacher Education, 62(3), 246-259. 182 Koirala, H. P., & Browman, J. K. (2003). Preparing middle level preservice teachers to integrate mathematics and science: Problems and possibilities. School Science and Mathematics, 145(10), 145–154. Kopcha, T. J., McGregor, J., Shin, S., Qian, Y., Choi, J., Hill, R., Mativo, J. ve Choi, I. (2017). Developing an integrative STEM curriculum for robotics education through educational design research. Journal of Formative Design in Learning, 1, 31-44. Doi: 10.1007/s41686-017-0005-1 Koyunlu Ünlü, Z. ve Dökme, İ. (2017). Özel yetenekli öğrencilerin FeTeMM’in mühendisliği hakkındaki imajları. Trakya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 7(1), 252-260. Köse, M. R. (1999). Üniversitye giriş ve liselerimiz. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 15(15). Krippendorff, K. (2004). Reliability in content analysis: Some common misconceptions and recommendations. Human communication research, 30(3), 411-433. Krippendorff, K. (2004). Content analysis: An introduction to its methodology. Sage. Küçük, S. ve Şişman, B. (2017). Birebir robotik öğretiminde öğreticilerin deneyimleri. İlköğretim Online, 16(1), 312-325. Doi: http://dx.doi.org/10.17051/io.2017.12092 Laar, E. V., Deursan, A. J. V., Dijk, J. A. ve de Haan, J. (2017). The relationship between 21st-century skills and digital skills: A systematic literature review. Computers in human behaviour, 72, 577-588. Lacey, T.A., & Wright, B. (2009). Occupational employment projections to 2018. Monthly Labor Review, 132(11), 82-123 Lankshear, C., & Knobel, M. (2006). New literacies: Everyday practices and classroom learning. Open University Press. Lave, J., Wenger, E., & Wenger, E. (1991). Situated learning: Legitimate peripheral participation (Vol. 521423740). Cambridge: Cambridge university press. 183 Lave. J. (1996). Situated Learning. http://hale.pepperdine.edu/~tehiggin/lave.html adresinden 25.05.2016 tarihinde alınmıştır. Lederman, N. G., & Niess, M. L. (1998). 5 Apples+ 4 Oranges=?. School Science and Mathematics, 98(6), 281-284. Lederman, N., & Niess, M. (1997). Less is more? More or less. School Science and Mathematics, 97(7), 341-343. Leslie, D. W. (2002). Resolving the dispute: Teaching is academe's core value. The Journal of Higher Education, 73(1), 49-73. Lieblich, A., Tuval-Mashiach, R., & Zilber, T. (1998). Narrative research: Reading, analysis, and interpretation (Vol. 47). Sage. Lincoln, Y. S., & Guba, E. G. (1985). Naturalistic inquiry (Vol. 75). Sage. Liou, P. Y., Kirchhoff, A., & Lawrenz, F. (2010). Perceived effects of scholarships on STEM majors’ commitment to teaching in high need schools. Journal of Science Teacher Education, 21(4), 451-470. Mahoney, M. P. (2010). Students' Attitudes toward STEM: Development of an Instrument for High School STEM-Based Programs. Journal of Technology Studies, 36(1), 24-34. Marginson, S., Tytler, R., Freeman, B., & Roberts, K. (2013). STEM: country comparisons: international comparisons of science, technology, engineering and mathematics (STEM) education. Final report. Marshall, M. N. (1996). Sampling for qualitative research. Family practice, 13(6), 522-526. Marulcu, İ. & Sungur, K. (2012). Fen bilgisi öğretmen adaylarının mühendis ve mühendislik algılarının ve yöntem olarak mühendislik-dizayna bakış açılarının incelenmesi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 12 (2012), 13- 23. 184 Masnick, A., Valenti, S., Cox, B., & Osman, C. (2010). A multidimensional scaling analysis of students' attitudes about science careers. International Journal of Science Education, 32(5), 653–667. Massy, W. F., & Zemsky, R. (1994). Faculty discretionary time: Departments and the “academic ratchet”. The Journal of Higher Education, 65(1), 1-22. MEB 2017 https://e-okul.meb.gov.tr/OrtaOgretim/OKL/OOK06006.aspx (bursa lise taban puanları) http://www.meb.gov.tr/ogrenci-sayisi-17-milyon-588-bine- yukseldi/haber/10675/tr adresinden alındı. (17.09.2016) Merriam, S. B. (2002). Introduction to qualitative research. Qualitative research in practice: Examples for discussion and analysis, 1, 1-17. Mertler, C. A., & Vannatta, R. A. (2005). Advanced and multivariate statistical methods: Practical application and interpretation (3th ed.). Glendale, CA: Pyrczak Publishing. Miles, M. B. & Huberman, A. M. (1994). Data management and analysis methods. Milli Eğitim Bakanlığı (2009). MEB 2010-2014 stratejik planı [MoNE 2010-2014 strategic plan]. Ankara, Turkey: Milli Eğitim Bakanlığı Strateji Geliştirme Başkanlığı. Milli Eğitim Bakanlığı. (2016). STEM eğitimi raporu. Ankara: SESAM. Milli Eğitim Temel Kanunu, (1973). “1739 Sayılı Kanun”. Resmi Gazete, 14574, 24. Mohr Schroeder, M. J., Jackson, C., Miller, M., Walcott, B., Little, D. L., Speler, L., Schooler, W. ve Schroeder, D. C. (2014). Developing middle school students' interests in STEM via summer learning experiences: See Blue STEM camp. School Science and Mathematics, 114(6), 291-301. Moore, T. J., Stohlmann, M. S., Wang, H. H., Tank, K. M., Glancy, A. W., & Roehrig, G. H. (2014). Implementation and integration of engineering in K-12 STEM education. In Engineering in pre-college settings: Synthesizing research, policy, and practices. Purdue University Press. 185 Morrison, J. S. (2006). Attributes of STEM education: The students, the academy, the classroom. TIES STEM Education Monograph Series. Morrison, K. R. B. (1993). Planning and accomplishing school-centred evaluation. Dereham, UK: Peter Francis. Moyles, J. (2002). Observation as a research tool. In M. Coleman and A. J. Briggs (Eds.). Research methods in educational leadership. London: Paul Chapman, 172-191. National Council of Teachers of English Executive Committee. (2008). The NCTE definition of 21st century literacies. Urbana, IL: National Council of Teachers of English. National Governors Association. (2007). Innovation America: A final report. Washington, DC: Author. http://www.nga.org/Files/pdf/0707innovationfinal.pdf. adresinden alındı. National Research Council. (1996). National science education standards. Washington, DC: National Academy Press. National Research Council. (1998). High stakes: Testing for tracking, promotion, and graduation. National Academies Press. National Research Council. (2010). Preparing teachers: Building evidence for sound policy. Committee on the Study of Teacher Preparation Programs in the United States. Washington, DC: The National Academies Press. National Research Council. (2011). Successful K-12 STEM education: Identifying effective approaches in science, technology, engineering, and mathematics. National Academies Press. National Research Council. (2012). A framework for K-12 science education: Practices, crosscutting concepts, and core ideas. National Academies Press. National Research Council. (2014a). STEM integration in K-12 education: Status, prospects, and an agenda for research. National Academies Press. 186 National Research Council. (2014b). STEM learning is everywhere: Summary of a convocation on building learning systems. National Academies Press. Neuman, W. L. (2012). Toplumsal Araştırma Yöntemleri: Nicel ve Nitel Yaklaşımlar I-II. Cilt (5. Basım). İstanbul: Yayın Odası. Nite, S. B., Margaret, M., Capraro, R. M., Morgan, J. ve Peterson, C. A. (2014, February). Science, technology, engineering and mathematics (STEM) education: A longitudinal examination of secondary school intervention. Frontiers in Education Conference (FIE), Madrid. Erişim adresi: https://www.researchgate.net/profile/Robert_Capraro/publication/282682669_Science _technology_engineering_and_mathematics_STEM_education_A_longitudinal_exami nation_of_secondary_school_intervention/links/565a542108aefe619b233c43.pdf Obama, B. (2010). Changing the Equation in STEM Education. http://www.whitehouse.gov/blog/2010/09/16/changing-equation-stem-education adresinden alındı. Erişim Tarihi: Odom, W. E. (1998). Report of the Senior Assessment Panel for the International Assessment of the US Mathematical Sciences. Washington, DC: National Science Foundation. Retrieved, 4(10), 02. OECD (2016a). PISA 2015 Results (Volume I). Excellence and Equity in Education, PISA OECD Publishing, Paris. http://www.keepeek.com/Digital-Asset- Management/oecd/education/pisa-2015-results-volume-i_9789264266490- en#.WGM75huLTIU#page61 adresinden alındı. OECD (2016b), PISA 2015 Assessment and Analytical Framework: Science, Reading, Mathematic and Financial Literacy, PISA, OECD Publishing, Paris. http://www.oecd- ilibrary.org/docserver/download/9816021e.pdf?expires=1482912253&id=id&accname =guest&checksum=A7EE768BCBDAB4472DE2692600C71343 adresinden alındı. 187 OECD, Development. Programme for International Student Assessment Development (OECD) Staff. (2004). PISA Learning for Tomorrow's World: First Results from PISA 2003 (Vol. 659). Simon and Schuster. Onwuegbuzie, A. J., & Johnson, R. B. (2004). Mixed method and mixed model research. Educational research: Quantitative, qualitative, and mixed approaches, 408-431. Onwuegbuzie, A. J., & Leech, N. L. (2004). Enhancing the interpretation of significant findings: The role of mixed methods research. The qualitative report, 9(4), 770-792. Organisation for Economic Cooperation and Development (OECD). (2006). Evolution of Student Interest in Science and Technology Studies Policy Report. Global Science Forum.http://www.oecd.org/science/sci-tech/36645825.pdf adresinden alındı. Osborne, J., Simon, S., & Collins, S. (2003). Attitudes towards science: A review of the literature and its implications. International Journal of Science Education, 25(9), 1049 – 1079. Öner, A. T., Navruz, B., Biçer, A., Peterson, C. A., Capraro, R. M., & Capraro, M. M. (2014). T-STEM academies’ academic performance examination by education service centers: A longitudinal study. Turkish Journal of Education, 3(4), 40-51. Öner, A. T., Capraro, R. M. ve Capraro, M. M. (2016). The effect of T-STEM designation on charter schools: A longitudinal examination of students’ mathematics achievement. Sakarya University Journal of Education, 6(2), 80-96. Öner, A. T. ve Capraro, R. M. (2016). FeTeMM okulu olmak iyi öğrenci başarısı anlamına mı gelir? Eğitim ve Bilim, 41(185), 1-17. doi: 10.15390/EB.2016.3397 Özçelik, A. ve Akgündüz, D. (2018). Üstün/özel yetenekli öğrencilerle yapılan okul dışı STEM eğitiminin değerlendirilmesi. Trakya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 8(2), 334-351. Doi: 10.24315/trkefd.331579 188 Özden, M. (2007). Problems with science and technology education in Turkey. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 3(2), 157-161. Özel, S., Yetkiner, E. Z., Capraro, R. M., & Küpçü, A. R. (2009). Young adolescent education in Turkey. In S. B. Mertens, V. A. Anfara, & K. Roney (Eds.), An international look at educating young adolescents (pp. 1-23). Charlotte, NC: Information Age. Özsoy, C. E. (2015). Mesleki eğitim-istihdam ilişkisi: Türkiye’de mesleki eğitimin kalite ve kantitesi üzerine düşünceler. Electronic Journal of Vocational Colleges, 4. UMYOS Özel Sayısı, 173-181. Paredes, M. (2011). Parent involvement as an instructional strategy: No more waiting for Superman. Teachers College Record, http://www.tcrecord.org Partnership for 21st Century Learning (P21). (2007). Framework for 21st century learning. http://www.p21.org/our-work/p21-framework adresinden alındı. Partnership for 21st Century Skills. (2009). P21 framework definitions. http://www.p21.org/storage/documents/P21_Framework_Definitions.pdf. adresinden alındı. Partnership for 21st Century Learning (2015). P21 Framework Definitions. http://www.p21.org/our-work/p21-framework adresinden alındı. Patton, M. Q. (1980). Qualitative evaluation methods. Beverly Hills. Patton, M. Q. (1990). Qualitative evaluation and research methods. SAGE Publications, inc. Patton, M. Q. (2002). Qualitative research and evaluation methods. Thousand Oaks, CA: Sage Publication. Pawson, R., Greenhalgh, T., Harvey, G., & Walshe, K. (2005). Realist review-a new method of systematic review designed for complex policy interventions. Journal of health services research & policy, 10(1_suppl), 21-34. 189 Pitt, J. (2009). Blurring the boundaries–STEM education and education for sustainable development. Design and Technology Education: An International Journal, 14(1). Potvin, P., & Hasni, A. (2014). Analysis of the decline in interest towards school science and technology from grades 5 through 11. Journal of Science Education and Technology, 23(6), 784-802. Quang, L. X., Hoang, L. H., Chuan, V. D., Nam, N. H., Anh, N. T. T. ve Nhung, V. T. H. (2015). Integrated science, technology, engineering and mathematics (STEM) education through active experience of designing technical toys in Vietnamese schools. British Journal of Education, Society & Behavioural Science 11(2), 1-12. Doi: 10.9734/BJESBS/2015/19429 Regisford, K. (2012, November 20). Life and work in a global city—The need to improve STEM education. The Recruitment & Employment Confederation. http://www.rec.uk.com/ press/news/2253. Regisford, K. (2012, November 20). Life and work in a global city—The need to improve STEM education. The Recruitment & Employment Confederation. http://www.rec.uk.com/ press/news/2253. adresinden alındı. Riegle-Crumb, C., Moore, C., & Ramos-Wada, A. (2011). Who wants to have a career in science or math? Exploring adolescents’ future aspirations by gender and race/ethnicity. Science Education, 95(3), 458–476. Roberts, A. (2012). A justification for STEM education. Technology and engineering teacher, 71(8), 1-4. Robnett, R. D., & Leaper, C. (2013). Friendship groups, personal motivation, and gender in relation to high school students' STEM career interest. Journal of Research on Adolescence, 23(4), 652-664. Robson, C. (2002). Real World Research. (2nd Ed.). Oxford: Blackwell. 190 Rocard, M., Csermely, P., Jorde, D., Lenzen, D., Henriksson, H. W., Hemmo, V. (2007). Science education now: A new pedagogy for the future of Europe. European Commission Directorate General for Research Information and Communication Unit. http://ec.europa.eu/research/science-society/document_library/pdf_06/report-rocard- on-science-education_en.pdf adresinden alınmıştır. Erişim tarihi: XXX Roehrig, G. H., Moore, T. J., Wang, H. H., & Park, M. S. (2012). Is adding the E enough? Investigating the impact of K‐12 engineering standards on the implementation of STEM integration. School Science and Mathematics, 112(1), 31-44. Rogers, C., & Portsmore, M. (2004). Bringing engineering to elementary school. Journal of STEM Education: innovations and research, 5(3). Rossman, G. B., & Rallis, S. F. (2003). Learning in the field: An introduction to qualitative research. Sage. Rotherham, A. J., & Willingham, D. T. (2010). “21st-Century” Skills. American Educator, 17. Sadler, P. M., Sonnert, G., Hazari, Z., & Tai, R. (2012). Stability and volatility of STEM career interest in high school: A gender study. Science education, 96(3), 411-427. Şahin, A., Ayar, M. C., & Adıgüzel, T. (2014). Fen, teknoloji, mühendislik ve matematik içerikli okul sonrası etkinlikler ve öğrenciler üzerindeki etkileri. Educational Sciences: Theory & Practice, 14(1), 297-322. Salman, U. A. (2016). Meslek lisesi artıyor, peki kalite? http://www.aljazeera.com.tr/al- jazeera-ozel/meslek-lisesi-artiyor-peki-kalite adresinden alındı. Sanders, M. E. (2009). STEM, STEM education, STEMmania. Technology Teacher, 68(4), 20-26. Scott, A. & Martin, A. (2012). Dissecting the data 2012: Examining STEM opportunities and outcomes for underrepresented students in California. 191 http://toped.svefoundation.org/wp-content/uploads/2012/04/Achieve- LPFIstudy032812.pdf. adresinden alındı. Sezgin, İ. (1999). 16. Milli Eğitim Şurası: Konuşmalar, Görüşler, Kararlar ve Raporlar. Milli Eğitim Basımevi Ankara. Shanahan, T. (1992). Towards a more complete literacy: Reading and writing connections. In C. Gordon, G. Labercane, & W. McEachern (Eds.), Elementary reading: Process and practice (pp. 263–273). Needham, MA: Ginn Press. Shulman, L. (1987). Knowledge and teaching: Foundations of the new reform. Harvard educational review, 57(1), 1-23. Smolentseva, A. (2013). Consultant Report Securing Australia’s Future STEM: Country Comparisons. Issues of Educational Policy in Russia Smolentseva, A. (2015). Globalization and the research mission of universities in Russia. In Higher education in the BRICS countries (pp. 399-421). Springer Netherlands. Soylu, R. A. Ş. (2016). STEM EDUCATION IN EARLY CHILDHOOD IN TURKEY. JOURNAL OF EDUCATIONAL AND INSTRUCTIONAL STUDIES IN THE WORLD June 2016 Volume 6 Special Issue. Steen, L. A. (1997). Why numbers count: Quantitative literacy for tomorrow's America (pp. 320-pages). New York: College Entrance Examination Board. Stein, D. (1998). Situated learning in adult education. Eric no: ED418250 STEM Task Force Report. (2014). Innovate: a blueprint for science, technology, engineering, and mathematics in California public education. Dublin, California: Californians Dedicated to Education Foundation. Stohlmann, M., Moore, T. J., & Roehrig, G. H. (2012). Considerations for teaching integrated STEM education. Journal of Pre-College Engineering Education Research (J-PEER), 2(1), 4. 192 Stout, J. G., Dasgupta, N., Hunsinger, M., & McManus, M. A. (2011). STEMing the tide: Using ingroup experts to inoculate women's self-concept in science, technology, engineering, and mathematics (STEM). Journal of Personality and Social Psychology, 100(2), 255. Strauss, A., & Corbin, J. M. (1990). Basics of qualitative research: Grounded theory procedures and techniques. Sage Publications, Inc. Sungur Gül, K., & Marulcu, İ. (2014). Yöntem olarak mühendislik-dizayna ve ders materyali olarak legolara öğretmen ile öğretmen adaylarının bakış açılarının incelenmesi [Investigation of in service and pre service science teachers’ perspectives about engineering-design as an instructional method and legos as an instructional material], International Periodical for the Languages, Literature and History of Turkish or Turkic, 9(2), 761–786. Suri, H. (2011). Purposeful sampling in qualitative research synthesis. Qualitative research journal, 11(2), 63-75. Sümen, Ö. Ö. ve Çalışıcı, H. (2016). Pre-service teachers' mind maps and opinions on STEM education implemented in an environmental literacy course. Educational Sciences: Theory and Practice, 16(2), 459-476. Doi: 10.12738/estp.2016.2.0166 Tanner, D., & Tanner, L. N. (1980). Curriculum development: Theory into practice. New York: Macmillan. Taylor, H. A. ve Hutton, A. (2013). Think3d!: Training spatial thinking fundamental to STEM education. Cognition and Instruction, 31(4), 434-455. Doi: 10.1080/07370008.2013.828727 TEDMEM. (2018). 2017 Eğitim Değerlendirme Raporu. Ankara: Türk Eğitim Derneği. 193 TED---Turkish Education Association. (2008). 80. yıl uluslararası eğitim forumu: Eğitim hakkı ve gelecek perspektifleri [80th anniversary international education forum: The right to education and perspectives on the future]. Ankara, Turkey: Author. TED---Turkish Education Association. (2010). Ortaöğretime ve yüksekögretime geçis sistemi [The transition system for secondary and higher education]. Ankara, Turkey: Author. Toulmin, C. N., & Groome, M. (2007). Building a Science, Technology, Engineering, and Math Agenda. National Governors Association. Trilling, B. and Fadel, C. (2009). 21st century skills: Learning for life in our times. Francisco: Jossey-Bass. Tseng, K. H., Chang, C. C., Lou, S. J., & Chen, W. P. (2013). Attitudes towards science, technology, engineering and mathematics (STEM) in a project-based learning (PjBL) environment. International Journal of Technology and Design Education, 23(1), 87- 102. Tsupros, N., R. Kohler, & Hallinen, J. (2009). STEM education: A project to identify the missing components. Intermediate Unit 1: Center for STEM Education and Leonard Gelfand Center for Service Learning and Outreach, Carnegie Mellon University, Pennsylvania. Türkiye Bilimler Akademisi. (2010). Bilim raporu 2009 [Science report 2009]. Ankara, Turkey: Author Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu [TÜBİTAK]. (2010). 2011-2016 bilim teknoloji insan kaynağı strateji belgesi [2011-2016 science and technology human resources strategy document]. Ankara, Turkey: Author. TUSIAD (2014). Fen, teknoloji, mühendislik ve matematik alanında eğitim almış iş gücüne yönelik talep ve beklentiler araştırması [Demands and expectations towards labour 194 force educated on Science, technology, engineering and mathematics). http://www.tusiad.org.tr/__rsc/shared/file/STEM-ipsos-rapor.pdf adreainden alındı. TÜSİAD. (2017). 2023’e doğru Türkiye’de STEM gereksinimi. http://tusiad.org/tr/tum/item/download/8649_50851324e41c6e46cab3e6ea3b37411a adresinden alındı. TÜSİAD. (2018). Mesleki ve Teknik Anadolu Liselerinin STEM Eğitimi ve Endüstri 4.0 Bileşenleri ile Güçlendirilmesi Projesi. http://www.tusiadstem.org/images/haber/meb- protokol-2018.pdf adresinden alındı. Erişim tarihi: 01.08.2018 Tuzcu, G. (2006). Eğitimde vizyon ve Avrupa Birliği’ne giriş süreci. [Vision in education and membership process to European Union]. Ankara, Turkey: Türk Eğitim Derneği. Tyler-Wood, T., Knezek, G., & Christensen, R. (2010). Instruments for assessing interest in STEM content and careers. Journal of Technology and Teacher Education, 18(2), 345- 368. U.S. Department of Education. (2004). Executive summary: The no child left behind act of 2001. Washington, DC: U.S. Department of Education. UNESCO, (2008). Communication and information: Towards a prospective research agenda. Report on a Worskhop, UNESCO, Paris, 20–21 November, 2007. http://portal.unesco.org/ci/en/files/27494/12205400733iamcr_ report.pdf/iamcr_report.pdf adresinden alındı. Unlu, Z. K., Dokme, I., & Unlu, V. (2016). Adaptation of the science, technology, engineering, and mathematics career interest survey (STEM-CIS) into Turkish. Eurasian Journal of Educational Research, 16(63). Van den Bergue, D. and De Martelaere, D. (2012): Choosing STEM. Young people’s educational choice for technical and scientific studies. The Flemish Council for Science and Innovation, Brussels, p. 144. 195 Vasquez, J., Sneider, C., & Comer, M. (2013). STEM lesson essentials, grades 3–8: integrating science, technology, engineering, and mathematics. Portsmouth, NH: Heinemann. Wang, H. H. (2012). A new era of science education: science teachers ‘perceptions and classroom practices of science, technology, engineering, and mathematics (STEM) integration (Doctoral dissertation, UNIVERSITY OF MINNESOTA). Wang, H. H., Moore, T. J., Roehrig, G. H., & Park, M. S. (2011). STEM integration: Teacher perceptions and practice. Journal of Pre-College Engineering Education Research (J- PEER), 1(2), 2. Wang, M. T., & Degol, J. (2013). Motivational pathways to STEM career choices: Using expectancy–value perspective to understand individual and gender differences in STEM fields. Developmental Review, 33(4), 304-340. Wang, M. T., Eccles, J. S., & Kenny, S. (2013). Not lack of ability but more choice individual and gender differences in choice of careers in science, technology, engineering, and mathematics. Psychological Science, 1-6. Wang, X. (2013). Modeling entrance into STEM fields of study among students beginning at community colleges and four-year institutions. Research in Higher Education, 54(6), 664-692. Weber, R. P. (1990). Basic content analysis (Vol. 49). Sage. Wedege, T. (2010). People's Mathematics in Working Life: Why Is It Invisible?. Adults Learning Mathematics, 5(1), 89-97. Wells, B., Sanchez, A., & Attridge, J. (2007). Modeling student interest in science, technology, engineering and mathematics. IEEE Summit. Meeting the growing demand for engineers and their educators, Munich, Germany. 196 Wells, J. G. (2008, November). STEM education: The potential of technology education. In 95th Mississippi Valley Technology Teacher Education Conference, St. Louis, MO (Vol. 41). White House. (2015). USA R&D budgets. http://www.whitehouse.gov/administration/eop/ostp/rdbudgets adresinden alınmıştır. Erişim tarihi: 2 Ocak 2015 Williams, P. J. (1999). The Confluence of the Goals of Technology Education and the Needs of Industry: An Australian Case Study with International Application. International Journal of Technology and Design Education, 8(1), 1-13. Williams, P. J. (2011). STEM Education: Proceed with Caution. Design and Technology Education: An International Journal, 16(1), 26-35. Wineburg, S., & Grossman, P. (2000). Interdisciplinary curriculum: Challenges to implementation. New York, NY: Teachers College Press. Winn, W. (1993). Instructional design and situated learning: Paradox or partnership? Educational Technology, 33(3), 16-21. Wynarczyk, P. and Hale, S. (2009): Improving take-up of science and technology subjects in schools and colleges: A synthesis review. Newcastle University, Newcastle. p 7. Wyss, V. L., Heulskamp, D. ve Siebert, C. J. (2012). Increasing middle school student interest in STEM careers with videos of scientists. International Journal of Environmental and Science Education, 7(4), 501-522. Yalçın, N., Kılıç, B., & Atatay, Ç. A. (2016). Model suggestion for STEM activity design with in the scope of the curriculum. Participatory Educational Research (PER) Journal.(Special Issue), 95-107. Yamak, H., Bulut, N., & Dündar, S. (2014). 5. Sınıf öğrencilerinin bilimsel süreç becerileri ile fene karşı tutumlarına FeTeMM etkinliklerinin etkisi [The impact of STEM activities 197 on 5th grade students’ scientific process skills and their attitudes towards science]. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 34(2), 249–265. Yıldırım, A., & Şimşek, H. (2008). Nitel arastirma yontemleri. Ankara: Seçkin Yayinevi. Yıldırım, B. & Altun, Y. (2014). STEM Eğitimi Üzerine Derleme Çalışması: Fen Bilimleri Alanında Örnek Ders Uygulanmaları. M. Riedler et al. (Ed.) VI. International Congress of Education Research (s. 239-248). Ankara, Hacettepe Üniversitesi. Yıldırım, B. ve Selvi, M. (2017). STEM uygulamaları ve tam öğrenmenın etkileri üzerine deneysel bir çalışma. Eğitimde Kuram ve Uygulama, Journal of Theory and Practice in Education,13(2), 183-210. Yılmaz, N. ve Pekbay, C. (2017, Mayıs). Fen bilgisi ve ilköğretim matematik öğretmen adaylarıyla yapılan bir FeTeMM etkinliğinin tanıtılması üzerine bir çalışma. International Congress on Politic, Economic and Social Studies, Sarajevo Bosnia Herzegovina. Yörük, S., Dikici, A., & Uysal, A. (2002). Bilgi toplumu ve Türkiye’de mesleki eğitim. Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 12(2), 299-312. Zollman, A. (2012). Learning for STEM literacy: STEM literacy for learning. School Science and Mathematics, 112(1), 12-19. 198 Ekler Ek-1: STEM Kariyer İlgi Anketi Doktora eğitimim kapsamında yaptığım araştırmada katılım gönüllülük esasına bağlıdır. Aşağıda bazı ifadeler yer almaktadır. Lütfen verilen ifadelerle ilgili düşüncenizi belirtiniz. Katılımınız için çok teşekkür ederim. Hüseyin ÖZDEMİR A Kesinlikle Katılmıyorum Karasızım Katılıyorum Kesinlikle katılmıyorum katılıyorum A-1 MATEMATİK M1- Matematik en kötü olduğum alandır. O O O O O M2- Matematiğin kullanıldığı bir kariyer seçerim. O O O O O M3- Matematik benim için zordur. O O O O O M4- Matematikte başarılı bir öğrenciyim. O O O O O M5- Birçok alanla başa çıkabilirim ama matematikte iyi O O O O O değilim. M6- Matematikte üst seviyede iş yapabileceğimden eminim. O O O O O M7- Matematikte iyi puanlar alabilirim. O O O O O M8- Matematikte iyiyim. O O O O O A-2 FEN BİLİMLERİ F1- Fen derslerini kendimden emin olarak yaparım. O O O O O F2- Fen bilimlerinde bir kariyer düşünüyorum. O O O O O F3- Okul dışında da Fen bilgimi kullanmayı umuyorum. O O O O O F4- Fen bilgisine sahip olmak ev geçindirmemi O O O O O sağlanacaktır. F5- Gelecekteki işim için Fen bilgisine ihtiyacım olacaktır. O O O O O F6- Fen bilimlerinde iyi yapabileceğimi biliyorum. O O O O O F7- Hayatımın işinde Fen benim için önemli olacaktır. O O O O O F8- Birçok alanla başa çıkabilirim ama Fen bilimlerinde iyi O O O O O değilim. F9- Fen bilimlerinde üst seviyede iş yapabileceğimden O O O O O eminim. A-3 MÜHENDİSLİK VE TEKNOLOJİ M-T1- Yeni ürünler yaratmayı hayal etmeyi seviyorum. O O O O O M-T2- Eğer mühendislik öğrenirsem, insanların her gün O O O O O kullandığı şeyleri iyileştirebilirim. M-T3- Bir şeyleri inşa edip onları onarmada iyiyim. O O O O O M-T4- Makinenin nasıl çalıştığı ilgimi çeker. O O O O O M-T5- Gelecekteki mesleğim için ürünleri ya da yapıları O O O O O tasarlamak önemli olacak. M-T6- Elektronik işine merakım var. O O O O O M-T7- Gelecekteki mesleğimde yaratıcılık ve yenilik O O O O O kullanmayı istiyorum. M-T8- Matematik ve Fen bilgisinin birlikte nasıl O O O O O kullanacağını bilmem faydalı icatlar yapmama izin verecektir M-T9- Mühendislik kariyerimde başarılı olabileceğime O O O O O inanıyorum. A-4 21. YÜZYIL BECERİLERİ 1. Bir amacı başarmak için diğer insanlara liderlik O O O O O edebilmede kendime güveniyorum. 2. Arkadaşlarımı, en iyisini yapmada cesaretlendirebileceğim O O O O O konusunda kendime güveniyorum. 3. Yüksek kalitede iş üretebileceğim konusunda kendime O O O O O güveniyorum. 4. Akranlarım arasındaki farklılıklara saygı duyacağım O O O O O konusunda kendime güveniyorum. 199 Kesinlikle Katılmıyorum Karasızım Katılıyorum Kesinlikle katılmıyorum katılıyorum 5. Akranlarıma yardım edeceğim konusunda kendime O O O O O güveniyorum. 6. Karar verirken diğer insanların da fikirlerini alacağım O O O O O konusunda kendime güveniyorum. 7. İşler planlandığı şekilde gitmediğinde değişiklikler O O O O O yapacağım konusunda kendime güveniyorum. 8. Kendi öğrenme amaçlarımı belirleme konusunda kendime O O O O O güveniyorum. 9. Kendi kendime çalışırken zamanı akıllı bir şekilde O O O O O yönetme konusunda kendime güveniyorum. 10. Birçok sınavım olduğunda ilk olarak hangi sınava O O O O O çalışacağımı seçme konusunda kendime güveniyorum. 11. Farklı özgeçmişleri olan öğrenciler ile çok iyi O O O O O çalışabileceğim konusunda kendime güveniyorum. B-1 Senin Geleceğin: Alanlar ve Meslekler Aşağıda Matematik, Fen Bilimleri, Mühendislik ve Teknoloji alanlarının tanımları ve bu alanlardaki iş kolları bulunuyor. Bu bilgiyi okuduğunuzda bu alanlar ve mesleklere ilgi duyma derecenizi anlayacaksınız. Ne kadar ilginizi çektiği ile ilgili daireyi doldurun. Kesinlikle İlgilenmiyorum İlgileniyorum Kesinlikle İlgilenmiyorum İlgileniyorum 1.Matematik: Matematik, sayıların bilimi ve işlemleridir. Problem çözmek ve verileri özetlemek için kullanılan hesaplama, algoritma ve teorileri içerir (Matematikçi, O O O O muhasebeci, uygulamalı matematikçi, ekonomist, finansal analist, istatistikçi, piyasa araştırmacısı, borsa analisti). 2.Fizik: Fizik, maddenin hareketini, enerjisini, yapısını ve etkileşimini yöneten temel yasaların incelenmesidir. Evrenin O O O O doğasını incelemeyi içerir (Havacılık mühendisi, alternatif enerji teknisyeni, laboratuvar teknisyeni, fizikçi, astronom). 3.Çevre ile ilgili İşler: Doğayı yöneten ve çevreyi iyileştirmek için çalışan fiziksel ve biyolojik süreçleri öğrenmeyi içerir. Kirlilik, atıkların tekrar kullanımı ve geri dönüşüm gibi sorunlara çözüm bulma ve tasarlama konularını içerir (kirlilik O O O O kontrolü analisti, çevre mühendisi veya bilim adamı, erozyon kontrolü uzmanı, enerji sistemleri mühendisi ve bakım teknisyeni). 4.Biyoloji ve Zooloji: Biyoloji ve Zooloji, canlı organizmaların yaşam süreçlerinin incelenmesini içerir. Çiftlik hayvanlarıyla ve beslenme ve üreme gibi alanlarda çalışmayı kapsar (biyoloji O O O O teknisyeni, biyolog, moleküler biyolog, bitki yetiştiricisi, ürün laboratuvarı teknisyeni, hayvan bilimcisi, genetikçi, zoolog). 5.Veteriner: Veteriner, hayvan hastalıklarını önleme veya tedavi etme bilimini içerir (veteriner asistanı, veteriner, hayvan O O O O bakıcısı). 6.Tıp: Tıp, sağlığın korunmasını, hastalığın önlenmesini ve tedavi edilmesini içerir (doktor asistanı, hemşire, doktor, O O O O beslenme uzmanı, acil tıp teknisyeni, fizik tedavi uzmanı, diş hekimi). 7.Jeoloji (Yerbilim): Yerbilimi, toprak, hava ve okyanus gibi ortamların yapısını, farklılıklarını, oluşumlarını incelemeyi O O O O içerir (jeolog, hava tahmincisi, arkeolog, yerbilimci) 8.Bilgisayar Bilimi: Bilgisayar Bilimi, bilgisayar sistemlerinin geliştirilmesi ve test edilmesi, yeni programlar tasarlanması ve O O O O başkalarının bilgisayar kullanmasına yardımcı olmaktadır 200 (bilgisayar destek uzmanı, bilgisayar programcısı, bilgisayar ve ağ teknisyeni, oyun tasarımcısı, bilgisayar yazılım mühendisi, bilgi teknolojisi uzmanı). 9.Tıbbi Bilimler: Tıbbi bilimler, insan hastalıklarının araştırılmasını ve insan sağlığı sorunlarına yeni çözümler O O O O bulmayı içermektedir (Klinik laboratuvar teknisyeni, tıp bilimcisi, biyomedikal mühendisi, epidermiyolog, farmakolog). 10.Kimya: Kimya, yeni kimyasallar aramak ve maddenin yapısını ve fonksiyonunu incelemek için matematik ve deneyler O O O O kullanır (Kimyasal teknisyen, kimyager, kimya mühendisi). 11.Enerji: Enerji, ısı veya elektrik gibi çalışma ve jenerasyonun üretimini içerir (Elektrikçi, elektrik mühendisi, ısıtma, havalandırma ve klima (HVAC) teknisyeni, nükleer enerji O O O O mühendisi, sistem mühendisleri, alternatif enerji sistemleri montajcısı veya teknisyeni). 12.Mühendislik: Mühendislik, bilim ve bilgisayar kullanımı yoluyla yeni ürünler (makineler, köprüler, binalar ve elektronik gibi) tasarlamak, test etmek ve üretmektir (inşaat, endüstri, O O O O ziraat, mekatronik, makine, vs. mühendisleri, mühendislik teknisyeni, inşaat müdürü). B-2 Bu yıl aşağıdaki derslerde ne kadar başarılı olacağınızı düşünüyorsunuz? İyi değil Orta seviye Çok iyi Dil/Yabancı Dil/Edebiyat O O O Matematik O O O Fen Bilimleri O O O B-3 Gelecek planlarım arasında Hayır Emin değilim Evet Daha ileri seviyede Matematik dersleri almayı planlıyorum. O O O Daha ileri seviyede Fen Bilimleri dersleri almayı planlıyorum. O O O B-4 Üniversiteye gitmeyi planlıyor musunuz? Hayır O Emin değilim O E vet O B-5 Hayır Emin değilim Evet Bilim adamı olarak çalışan herhangi bir yetişkin(ler) tanıyor musunuz? O O O Mühendis olarak çalışan herhangi bir yetişkin(ler) tanıyor musunuz? O O O Matematikçi olarak çalışan herhangi bir yetişkin(ler) tanıyor musunuz? O O O Teknolojiyle ilgili olarak çalışan herhangi bir yetişkin(ler) tanıyor musunuz? O O O 201 Ek-2: Mesleki Matematik Başarı Testi MESLEKİ MATEMATİK TESTİ Sorular Çözümler 1. Bir dirençten geçen elektrik akımı I (amper) ve gerilim V (voltaj) oranı sabittir. Eğer V=30V için I=2A ise V=40V için I=? (14 p.) 2. 145 sayısı 8 bitlik olarak yazıldığında oluşacak sayı LED’ler kullanılarak ifade edilirse oluşacak görüntüyü şekilde gösteriniz. (LED sönük olduğunda binary olarak 0, ışık verirse 1 rakamına karşılık verir.) (15 p.) O O O O O O O O 3. Pnömatik sistemlerde devreye bağlanan (i) Ve (i) Ve valfı valfı, (ii) Veya valfı için aşağıdaki doğruluk Sinyal 1 Sinyal 2 Çıkış tablolarını doldurunuz. (+: hava sinyali var, -: hava + + sinyali yok) (16 p.) + - - + - - (ii) Veya valfı Sinyal 1 Sinyal 2 Çıkış + + + - - + - - 4. Bir aracın lastiğinin içindeki basınç 11 atmosfer o basıncında ölçülüyor. Bu sırada 10 C lik sıcaklığa sahiptir. 200 km’lik yol alındıktan sonra lastiğin o sıcaklığı 30 C olarak ölçülüyor. Son durumda lastiğin basıncını bulunuz. (15 p.) 202 5. Aşağıdaki şekillerde, dikiş makinesinin iğneye salınım hareketi veren mekanizması görülmektedir. C biyel uzvu, salınım (sarkaç) hareketi yapmaktadır. A uzvu 60, B uzvu 20, C uzvu 50 ve D uzvunun uzunluğu 45 birim olduğuna göre D uzvunun salınım açısını (θ) hesaplayınız. A uzvu sabit ve B uzvu bir kranktır. (P noktası P1 ve P2 noktaları arasında gidip gelmektedir). (25 p.) 6. Bir elektrik devresinde R1=2Ω, R2=3Ω, R3=6Ω olmak üzere 3 direnç paralel bağlanırsa oluşacak eşdeğer direnç kaç ohm (Ω) olur? (15 p.) 203 Ek-3: Öğrenci Gönüllü Katılım Formu GÖNÜLLÜ KATILIM FORMU LÜTFEN DİKKATLİCE OKUYUNUZ Prof. Dr. Rıdvan EZENTAŞ danışmanlığında yürütülen “Meslek Lisesi Öğrencilerinin Alanlarıyla ilgili Mesleki Matematik Başarısını Geliştirmeye Yönelik FeTeMM (Fen, Teknoloji, Mühendislik, Matematik) Uygulamaları” başlıklı doktora tez çalışmasına katılımınız istenmektedir. Çalışmaya katılma ya da çalışmanın herhangi bir anında çalışmadan çıkma kararı alma tamamen size aittir. Katılmaya ya da katılmamaya karar vermeden önce araştırmanın yapılma amacını, verdiğiniz bilgilerin nasıl kullanılacağını ve çalışmanın neleri kapsadığını anlamanız gereklidir. Lütfen aşağıda verilen bilgileri dikkatlice okuyunuz. Eğer bu çalışmaya katılma kararı verirseniz sizden bu Gönüllü Katılım Formunu imzalamanız istenecektir. Araştırmanın Nedeni: Bu araştırma Matematik Eğitimine katkı sunmak amacıyla yapılan bir doktora tez araştırmasıdır. Araştırmanın Amacı: Bu araştırmanın amacı; FeTeMM (Fen, Teknoloji, Mühendislik, Matematik) uygulamaları ve buna uygun ders anlatım materyalleri geliştirerek meslek lisesi öğrencilerinin alanlarıyla ilgili mesleki matematik başarısını ve matematik ilgilerini geliştirmektir. Kişisel Bilgilerin Kullanımı: Bu formu imzalayarak araştırmaya katılmayı kabul etmiş olacaksınız. Ancak kimlik bilgileriniz çalışmanın hiçbir aşamasında açıkça kullanılmayacaktır. Doldurduğunuz anketlere verdiğiniz cevaplar yalnızca bilimsel amaçlar için kullanılacaktır. Bilgileriniz hiçbir kimse ile ya da ticari bir amaç için paylaşılmayacaktır. 204 Çalışmaya Katılım Onayı: Yukarıda yer alan ve araştırmadan önce katılımcıya/gönüllüye verilmesi gereken bilgileri okudum ve katılmam istenen çalışmanın kapsamını ve amacını, gönüllü olarak üzerime düşen sorumlulukları tamamen anladım. Çalışma hakkında yazılı ve sözlü açıklama aşağıda adı belirtilen araştırmacı tarafından yapıldı, soru sorma ve tartışma imkanı buldum ve tatmin edici yanıtlar aldım. Bu çalışmayı istediğim zaman ve herhangi bir neden belirtmek zorunda kalmadan bırakabileceğimi ve bıraktığım takdirde herhangi bir olumsuzluk ile karşılaşmayacağımı anladım. Bu koşullarda söz konusu araştırmaya kendi isteğimle, hiçbir baskı ve zorlama olmaksızın katılmayı kabul ediyorum. Katılımcının Adı/Soyadı: Tarih ve İmza Adres ve telefon: Bu koşullarda söz konusu araştırmaya, velisi olduğum …………………………………….. adlı öğrencinin katılmasını kabul ediyorum. Velisinin Adı/Soyadı: Tarih ve İmza Adres ve telefon: Araştırmacının Adı/Soyadı: Tarih ve İmza Hüseyin ÖZDEMİR Adres, telefon, e-mail: Hürriyet Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi -Adalet Mah. Lise Cad. No: 3 (16180) Osmangazi – BURSA 0 (505) 581 40 16 – ozdemirmaths@gmail.com 205 Ek-4: Öğrenci İhtiyaç Analiz Formu Aşağıda, ekonomik ve teknolojik olarak gelişmiş birçok ülkede uygulanan bir eğitim türü hakkında kısaca bilgi verilmiştir. Lütfen okuyunuz; STEM((S)cience, (T)echnology, (E)ngineering, (M)athematics) STEM eğitimi; ‘farklı dersleri birleştiren ve uygulamayı esas alan bir yaklaşıma sahip, fen, teknoloji, mühendislik ve matematik gibi dört önemli ana disiplinin birleştirlmesini amaç edinen bir öğretim sistemidir’ biçiminde tanımlanabilir. Eğitim açısından bakıldığında bu açılımdaki Fen (Science) -dünyanın doğasını çalışma, Teknoloji (Technology) –insanların istek ve ihtiyaçlarını karşılamak için insan eliyle yapılmış her türlü ürün, Mühendislik (Engineering) –çocukların problem çözmek için kullandığı tasarım süreçleri ve Matematik (Mathematics) –pek çok öğrenciye genellikle alakasız görünen sayıların, şekillerin ve niceliklerin dili biçiminde ifade edilebilir. Bu yaklaşım, belirtilen dört disiplinin farklı farklı öğretilmesinin yerine disiplinlerarası ve disiplinler içi işbirliği sağlanarak entegre şekilde öğretilmesini sağlar. Entegre öğrenme ve müfredat entegrasyonu, konuların gerçek hayatla ilişkilendirildiği ve müfredat entegrasyonu yoluyla daha anlamlı hale getirildiği bir sistemdir. Örneğin; STEM eğitiminin uygulandığı bir okulda öğrenciler elektrik konusunu öğrenirken bunun sadece fizik dersini ilgilendiren kısmını değil, teknoloji ve mühendislik bakımından uygulamalarını ve bu öğrenme için gerekli matematiği bir arada öğrenirler. Ayrıca bu konudaki öğrenme düzeyi konu üzerinde uygulamalar ve deneyler yapılarak artırılır. İdeal bir STEM eğitimi, öğrencilerin araç-gereç ve mekanizmaların nasıl çalıştığını anlamasını sağlayan ve teknolojiyi kullanmalarını artıran bir eğitimdir. Lise düzeyindeki bir STEM eğitimi, öğrencileri yaşama dair farklı derslerin bilgi ve becerilerini birlikte öğrenmeye teşvik eder ve onları bilgi temelli bir ekonomi için hazırlar. Her türlü bilgi ve becerinin çok hızlı değiştiği ve geliştiği günümüzde bireyler, fen ve matematik gibi temel bilimlerden edindikleri kuramsal bilgileri teknoloji ve mühendisliğin pratiği ile birleştirip dünyaya değer katacak yenilikler yapmalıdır. Verilen bilgileri göz önüne alarak lütfen aşağıdaki soruları cevaplayınız. 1. Sizce okulumuzda STEM eğitimi uygulanmak istense (eğitim sistemi, öğretmenler, uygulama ortamları, vs bakımından)sorun çıkar mı veya ne tür ihtiyaçlar ortaya çıkar? 2. Bu tür bir STEM eğitiminden beklentileriniz neler olur? 206 Ek-5: Öğretmen İhtiyaç Analizi Görüşme Soruları Branşınız Öğretmenlik süreniz Daha önce çalıştığınız okul türleri Kaç yıldır bu okulda çalışıyorsunuz? 1. Okulumuzdaki öğrencileri; matematiği öğrenme, anlama, günlük ve mesleki hayatlarına uygulayabilme yönünden değerlendirir misiniz? 2. Ülkemizdeki tüm liselerde aynı matematik müfredatının uygulanıyor olması sizce doğru mu, değilse ne tür sorunlara sebep olduğu konusunda fikirleriniz nelerdir? Aşağıda, ekonomik ve teknolojik olarak gelişmiş birçok ülkede uygulanan bir eğitim türü hakkında kısaca bilgi verilmiştir. Lütfen okuyunuz; STEM((S)cience, (T)echnology, (E)ngineering, (M)athematics) STEM eğitimi; ‘farklı disiplinleri birleştiren ve uygulamayı esas alan bir yaklaşıma sahip, fen, teknoloji, mühendislik ve matematik gibi dört önemli ana disiplinin entegrasyonunu amaç edinen bir öğretim sistemidir’ biçiminde tanımlanabilir. Eğitim açısından bakıldığında bu açılımdaki Fen (Science) -dünyanın doğasını çalışma, Teknoloji (Technology) –insanların istek ve ihtiyaçlarını karşılamak için insan eliyle yapılmış her türlü ürün, Mühendislik (Engineering) –çocukların problem çözmek için kullandığı tasarım süreçleri ve Matematik (Mathematics) –pek çok öğrenciye genellikle alakasız görünen sayıların, şekillerin ve niceliklerin dili biçiminde ifade edilebilir. Bu yaklaşım, belirtilen dört disiplinin farklı farklı öğretilmesinin yerine disiplinlerarası ve disiplinler içi işbirliği sağlanarak entegre şekilde öğretilmesini sağlar. Entegre öğrenme ve müfredat entegrasyonu, konuların gerçek hayatla ilişkilendirildiği ve müfredat entegrasyonu yoluyla daha anlamlı hale getirildiği gelişimci Dewey geleneğini yansıtır. İdeal bir STEM eğitimi, öğrencilerin araç-gereç ve mekanizmaların nasıl çalıştığını anlamasını sağlayan ve teknolojiyi kullanmalarını artıran bir eğitimdir. Lise düzeyindeki bir STEM eğitimi, öğrencileri yaşama dair farklı disiplinlerin bilgi ve becerilerini birlikte öğrenmeye teşvik eder ve onları bilgi temelli bir ekonomi için hazırlar. Her türlü bilgi ve becerinin çok hızlı değiştiği ve geliştiği günümüzde bireyler, fen ve matematik gibi temel bilimlerden edindikleri kuramsal bilgileri teknoloji ve mühendisliğin pratiği ile birleştirip dünyaya değer katacak yenilikler yapmalıdır. Verilen bilgileri göz önüne alarak lütfen aşağıdaki soruları cevaplayınız. 3. Sizce okulumuzda STEM eğitimi uygulanmak istense sorun çıkar mı? (Hayır diyorsanız neden, Evet diyorsanız ne tür sorunlar çıkabilir?) 4. Bu tür bir STEM eğitiminden beklentileriniz neler olur? Ne tür ihtiyaçlar ortaya çıkar? 5. Bu tür bir STEM eğitiminin öğrencilerin kariyer seçiminde etkisi olur mu? (Açıklayınız.) 6. Meslek liselerine özgü bir matematik müfredatı olmalı mı? Bu konudaki önerileriniz nelerdir? Katılımınız için teşekkürler. Hüseyin ÖZDEMİR 207 Ek-6: STEM Etkinlik Formu PROJE FORMU PROJE ADI PROJENİN AMACI PROJE GRUBUNDAKİ ÖĞRENCİLER PROJE DANIŞMAN ÖĞRETMENLERİ FEN: TEKNOLOJİ: PROJEDE YARARLANILAN DİSİPLİNLER VE MÜHENDİSLİK: KONULARI MATEMATİK: 21. YY BECERİLERİ PROJEDE KULLANILAN MALZEME/ARAÇ- GEREÇLER 208 GÜVENLİK ÖNLEMLERİ PROJE YAPIM SÜRECİ SONUÇLAR VE KAZANIMLAR 209 Ek-7: Öğrencilerin Uygulama Sürecine Yönelik Düşünceleri Formu SÜRECE İLİŞKİN DÜŞÜNCELER FORMU 1. Yapılan STEM eğitimi uygulamasının sizce (varsa) iyi yönleri nelerdir? 2. Yapılan STEM eğitimi uygulamasının sizce (varsa) kötü yönleri nelerdir? 3. Yapılan STEM eğitimi uygulaması ile var olan eğitimi karşılaştırır mısınız? 4. Yapılan STEM eğitimi uygulamasının kariyer (meslek) seçiminiz üzerinde etkisi olduğunu düşünüyor musunuz? 210 Ek-8: Özgeçmiş Özgeçmiş Hüseyin ÖZDEMİR Doğum Yeri / Tarihi: Manisa / 11.07.1980 Öğrenim Durumu: Derece Bölüm/Program Kurum Yıl Lise Matematik/Fen Aydın Ortaklar 1998 And. Öğrt. Lisesi Lisans/Yüksek Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Boğaziçi 2007 Lisans Eğitimi Matematik Öğretmenliği Bölümü Üniversitesi Lisansla Birleştirilmiş Yüksek Lisans Doktora Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Anabilim Bursa Uludağ 2018 Dalı Üniversitesi Görevler: Ünvan Görev Yeri Yıl Matematik Öğretmeni Milli Eğitim Bakanlığı 2011-devam Bursa Osmangazi Mehmet Halit Baki Anadolu Lisesi Projeler:  Hayat Boyu Öğrenme Programı AB Comenius İki Taraflı (Türkiye – Almanya) Okul Ortaklığı Projesi (Lifelong Learning Programme – Comenius Bilateral (Turkey- Germany) School Partnership) Proje Koordinatörü, İstanbul Kağıthane İTO Ticaret Meslek Lisesi (2012-2013)  “Matematik Öğreniminde Cinsiyet Farklılığının Etkisi” Prof. Dr. Emine Erktin gözetiminde, İlköğretim Bölümü, Boğaziçi Üniversitesi (2003)  “Görsel ve Bilgisayar Destekli Eğitim” Doç. Dr. Erol İnelmen gözetiminde, Bilgisayar ve Eğitim Teknolojileri Eğitimi Bölümü, Boğaziçi Üniversitesi (2002)  “7. ve 8. Sınıflarda Matematik ve Fen Öğretiminde Farklı Yöntemler” Çağdaş Yaşamı Destekleme Derneği Kâğıthane Ferit Aysan İlköğretim Okulu (proje okulu olarak), Dr. Nergiz Nazlıçiçek gözetiminde, Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Bölümü, Boğaziçi Üniversitesi (2001). Uluslararası hakemli dergilerde yayımlanan makaleler :  Özdemir, H. & Önder-Özdemir, N. (2017). Vocational High School Students’ Perceptions of Success in Mathematics. Mathematics Education (IEJME), 12(5), pp. 493-502. 211 Uluslararası bilimsel toplantılarda sunulan bildiriler :  Ozdemir, H. & Onder, N. (2018, January). Developing Maths Module for STEM Education in Vocational High School: “We Sowed the Seeds for Success”. 13th Annual K-12 STEM Conference, College of Education, UNC Charlotte.  Ozdemir, H. & Ezentas, R. (2017, May). STEM Education in Vocational High Schools is on the Blink: Lesson Learned. RESSCONGRESS 1st International Educational and Social Sciences Symposium. Bandırma Onyedi Eylül University, Turkey.  Ozdemir, H. (2017, June). A call for International Collaboration and Practice: Need- Based Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Curriculum. Kaleidoscope Conference 2017, Spread the world: Steps towards an international community of educational research. Cambridge University, UK.  Ozdemir, H. (2017, March). Needs Analysis to Integrate STEM Concepts and Principles into Vocational High School Curricula: Preliminary Findings. 2017 STORIES Conference: Doing Education Differently. University of Oxford, Faculty of Education, UK.  Ozdemir, H. & Ezentas, R. (2017, May). A Step Towards Stem Career: Vocational High School Students. IVth International Eurasian Educational Research Congress. Pamukkale University, Denizli, Turkey.  Ozdemir, H. (2016, July). Teachers’ Beliefs and Classroom Practices versus Students’ th Perceptions for Mathematics Instruction: Turkish Case. 13 International Congress on Mathematical Education, in Hamburg/Germany.  Ozdemir, H. & Ezentas, R. (2016, June). Mathematical Self-efficacy among Turkish rd Vocational High School Students. 3 International Eurasian Educational Research Congress, Mugla Sıtkı Kocaman University, Mugla, Turkey.  Ozdemir, H. & Onder, N. (2014, May). “I am un/successful in mathematics because...”: students’ self-perceived competence in mathematics. International Conference on Education in Mathematics, Science & Technology. ICEMST. Konya, Turkey.  Gurbuz, M. C. & Ozdemir, H. (2015, May). A Constructivist Activity in the Area of Psychomotor Learning on Teaching Mathematics: Vocational High School Case. The International Congress on Education for the Future: Issues and Challenges-ICEFIC 2015, Ankara University, Ankara, Turkey. 212 Ek 9: Tez Çoğaltma ve Elektronik Yayımlama İzin Formu BURSA ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ TEZ ÇOĞALTMA VE ELEKTRONİK YAYIMLAMA İZİN FORMU Hazırlamış olduğum tezimin yukarıda belirttiğim hususlar dikkate alınarak, fikrî mülkiyet haklarım saklı kalmak üzere Bursa Uludağ Üniversitesi Kütüphane ve Dokümantasyon Daire Başkanlığı tarafından hizmete sunulmasına izin verdiğimi beyan ederim. Tarih: 28/12/2018 İmza: