The effect of STEM activities on academic achievement, scientific process skills and computational thinking skills

Bu araştırmanın temel amacı, altıncı sınıf fen bilimleri dersinde Kuvvet ve Hareket ünitesinin STEM eğitimine dayalı etkinlikler kullanılarak öğretilmesinin öğrencilerin akademik başarıları, bilimsel süreç becerileri ve bilgisayarca düşünme becerilerine etkisini ortaya koymaktır. Araştırmacı tarafından gerçekleştirilen bu çalışma, 2018 – 2019 eğitim öğretim yılı güz döneminde Niğde iline bağlı Bor ilçesinde yer alan bir ortaokulda uygun örnekleme yöntemi ile amaçlı olarak seçilen iki sınıfta (6/A Sınıfı ve 6/B Sınıfı) bulunan toplamda 45 altıncı sınıf öğrencisi ile gerçekleştirilmiştir. Deney grubu sınıfı 23 öğrenciden oluşan 6/A sınıfı, kontrol grubu sınıfı ise 22 öğrenciden oluşan 6/B sınıfı yansız olarak belirlenmiştir. Ortaokul altıncı sınıf fen bilimleri dersi kuvvet ve hareket ünitesi 4 hafta süre ile deney grubunda yer alan öğrencilere STEM etkinlikleri kullanılarak, kontrol grubunda yer alan öğrencilere ise 2018 Fen Bilimleri dersi öğretim programında yer alan şekli ile uygulanmıştır. Çalışma sırasında deney ve kontrol gruplarında dersler aynı eğitim öğretim programı ve eşit zaman kullanılarak aynı öğretmen tarafından yürütülmüştür. Araştırmanın bağımlı değişkenleri akademik başarı testi, bilimsel süreç becerileri ölçeği ve bilgisayarca düşünme becerileri ölçeği puanlarıdır. Akademik başarı testi, bilimsel süreç becerileri ölçeği ve bilgisayarca düşünme becerileri ölçeği deney ve kontrol gruplarına ön test ve son test olarak uygulanmıştır. Verilerin analizi; aritmetik ortalama, bağımsız gruplar t- testi ve ilişkili örneklemler t- testi kullanılarak yapılmıştır. Araştırma sonucunda elde edilen bulgulara göre; deney ve kontrol gruplarının akademik başarı ve bilimsel süreç becerileri anlamında son test verileri incelendiğinde deney grubu lehine istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık tespit edilmiştir. Deney ve kontrol gruplarının bilgisayarca düşünme becerileri anlamında öğrencilerin ön test ve son test bilgisayarca düşünme becerileri seviyelerinin yüksek olduğu, son test verileri incelendiğinde deney grubu puan ortalamasının kontrol grubu puan ortalamasına göre yüksek olduğu ancak bu yüksekliğin istatistiksel olarak anlamlı düzeyde olmadığı tespit edilmiştir. Deney grubu öğrencilerinin ön test ve son test verileri incelendiğinde ise akademik başarı, bilimsel süreç becerileri ve bilgisayarca düşünme becerileri yönünden son test lehine anlamlı düzeyde farklılık tespit edilmiştir. Kontrol grubu öğrencilerinin ön test ve son test verileri incelendiğinde ise akademik başarı ve bilgisayarca düşünme becerileri yönünden son test lehine anlamlı düzeyde farklılık tespit edilmiştir. Ancak bilimsel süreç becerileri yönünden anlamlı düzeyde bir farklılık tespit edilememiştir.The main purpose of this research is to present students academic achievements, scientific process skills and computational thinking skills in the teaching of The Force and motion unit using activities based on STEM education in the sixth grade science course. This study was conducted with 45 sixth grade students in a total of two classes (Class 6/A and Class 6/B) aimed at using the appropriate sampling method in a secondary school in Bor District of Niğde province during the fall semester of 2018-2019 academic year. The test group consisted of 23 students and the control group consisted of 22 students. The force and motion unit of the sixth grade science course was applied to the students in the experimental group for 4 weeks by using STEM activities and the students in the control group with the shape of the students in the 2018 Science Course Curriculum. During the study, the courses in the experimental and control groups were conducted by the same teacher using the same education curriculum and equal time. The dependent variables of the research are the academic achievement test, the scientific process skills scale and the computational thinking skills scale. The academic achievement test, the scientific process skills scale and the computational thinking skills scale were applied to experiment and control groups as pre-test and final test. Statistical analysis was arithmetic average, independent sample t test and paired sample t test. According to the findings; When the post-test data of the experimental and control groups in terms of academic achievement and scientific process skills were examined, a statistically significant difference was found in favor of the experimental group. In terms of computational thinking skills of the experimental and control groups, the students pre-test and post-test computational thining skills levels were high. When the pre-test and post-test data of the experimental group students were examined, a significant difference was found in favor of the post-test in terms of academic achievement, scientific process skills and computational thinking skills. When the pre-test and post-test data of the control group students were examined, a significant difference was found in favor of the post-test in terms of academic achievement and computational thinking skills. However, there was no significant difference in terms of scientific process skills