STEM Yaklaşımı Nedir?

STEM Yaklaşımı

STEM Nedir?

• STEM, Science (Bilim), Technology (Teknoloji), Engineering (Mühendislik) ve Mathematics (Matematik) kelimelerinin kısaltmasıdır.
• Terim, 2001 yılında ortaya çıkmıştır.
• İlk kez National Science Foundation eğitim direktörü Judith Ramaley tarafından ifade edilmiştir.
• 2000'li yıllardan itibaren ABD'li öğrencilerin fen bilimleri, matematik ve mühendislik alanlarına olan ilgisi azalmıştır.
• Hintli, Çinli ve Afro-Amerikalı öğrencilerin bu alanlara olan ilgisi artmıştır.
• ABD'nin ekonomik ve teknolojik olarak geriye düşeceği endişesiyle STEM eğitimi ortaya çıkmıştır.
• Ortaya çıkışında ekonomik ve teknolojik nedenler yatmaktadır.
• Birçok ülke teknolojik gelişmeler için STEM eğitimine önem vermiştir.
• STEM, bilim, teknoloji, mühendislik ve matematik alanlarının entegre şekilde günlük hayatla ilişkilendirilerek 21. yüzyıl becerileriyle desteklenen bir eğitimdir.
• 21. yüzyıl eğitim anlayışı, bireylerin bu yüzyılın gerektirdiği becerilerle donatılması üzerine kuruludur.
• Araştırma-sorgulama, eleştirel düşünme, problem çözme, yaratıcılık, inovasyon, girişimcilik ve iletişim gibi beceriler ön plana çıkmaktadır.
• 21. yüzyılda bireylerin sahip olması gereken önemli becerileri desteklediği için STEM eğitimi önemlidir.

Neden STEM Eğitimi?

• Ekonomik ve teknolojik nedenlerden ötürü önemlidir.
• Günlük yaşamla bağlantı kurmayı sağlar.
• Okul-sanayi bağlantısını destekler.
• PISA/TIMSS sınav sonuçları üzerinde olumlu etkisi vardır.
• Mesleki eğitimde önemlidir.
• STEM disiplinlerine karşı ilgiyi artırır.
• STEM eğitiminin birçok faydası bulunmaktadır.

STEM Disiplinlerin Entegrasyonu

• Entegrasyon konusunda farklı görüşler bulunmaktadır.
• Bazı eğitimcilere göre STEM entegrasyonu için dört disiplinin aynı anda entegre edilmesi gerekli değildir.
• İki disiplinin aynı anda kullanılması yeterlidir.
• Başka bir görüşe göre, bir çalışmaya STEM denilebilmesi için tüm STEM disiplinlerinin bulunması gerekir.
• Aksi takdirde tasarım temelli öğrenme ile STEM eğitimi karıştırılır.
• STEM, tasarım temelli öğrenmeye göre daha kapsamlıdır.
• STEM eğitiminde tüm disiplinlerin entegre bir şekilde verilmesi önemlidir.
• STEM eğitiminde entegrasyonun sağlanmasında Forgarty'nin modelleri bilinmelidir.
• Parçalı modelde disiplinler birbirinden ayrı ele alınır.
• Tematik modelde bir konu farklı disiplinlerde yeri geldiğinde öğretilir.
• 2005’te programda yapılan düzenlemeyle parçalı modelden tematik modele geçilmiştir.
• Entegre modelde konular, öğretilmek istenen konular etrafında yeniden tasarlanır ve öğretilir.

Program Entegrasyon Aşamaları

• Alanın belirlenmesi
• Konu öğrenme alanının belirlenmesi
• Diğer disiplinlerle ilişkisinin belirlenmesi
• STEM entegrasyonunun sağlanması
• STEM etkinliklerinin tasarlanması
• Tasarlanan STEM etkinliklerinin uygulanması
• Değerlendirme

Fen Bilimleri ve Matematik Disiplinlerinin Entegrasyonu

• Bu iki disiplini birbirinden ayrı düşünmek zordur.
• Bu iki disiplinin aynı anda kullanılmasına STEM entegrasyonu denilemez.
• Fen-matematik entegrasyonunun sağlanması beş basamakta gerçekleşir:
  • Matematiğin öğretilmesi
  • Matematik kavramlarının fen bilimleri kavramları ile desteklenmesi
  • Fen bilimleri ve matematik kavramlarının denge içinde verilmesi
  • Fen bilimleri kavramlarının matematik kavramlarıyla desteklenmesi
  • Fen bilimlerinin öğretilmesi

Teknoloji Entegrasyonu

• Teknoloji, STEM eğitiminin temel ve vazgeçilmez disiplinlerindendir.
• Eğitimin daha kaliteli ve etkili hale gelmesinin nedenlerinden biridir.
• STEM eğitiminde teknoloji iki şekilde yer alır:
  • Var olan teknolojilerin sürece dahil edilmesi
  • Ürün oluşturma süreci
• Fen bilimleri ve matematik disiplinlerinin kuramsal altyapısı tecrübeyle birleşince mühendislik ortaya çıkar.
• Bu üç disiplinin birleşmesiyle teknoloji ortaya çıkar.
• Tüm disiplinler bütün olarak düşünülmelidir.

Mühendislik Entegrasyonu

• Mühendislik eğitiminin programda az yer alması, öğrencilerin bu alana ilgisini azaltmaktadır.
• Öğretmenlerin mühendislik alanında yeterli bilgi ve donanıma sahip olmaması da bir etkendir.
• Mühendislik, fen bilimleri ve matematik kuramsal altyapısının tecrübeyle birleştiği uygulama alanıdır.
• Mühendislik kavram ve uygulamalarının programa entegre edilmesi önemlidir.

Fen Derslerinde STEM Eğitimi Gerçekleştirmenin Yolları

• STEM program entegrasyonu karmaşık bir süreçtir.
• Öğretmenin pedagojik bilgisi de süreci etkiler.
• Öğretmenlerin 5E öğrenme modeli, STEM SOS modeli, proje tabanlı öğrenme, probleme dayalı öğrenme ve argümantasyon tabanlı öğrenme yaklaşımlarını bilmesi gerekir.

5E Öğrenme Modeli

• Öğrencinin konuya odaklanması, araştırması, keşfetmesi ve bilgiyi transfer etmesine olanak sağlar.
• Beş aşamadan oluşur:
  • Giriş (Engage)
  • Keşfetme (Explore)
  • Açıklama (Explain)
  • Derinleştirme (Elaborate)
  • Değerlendirme (Evaluate)
• Giriş aşamasında öğrencilerin dikkatleri çekilmelidir.
• Ön bilgiler harekete geçirilerek derse hazır hale getirilmeli.
• Keşfetme aşamasında öğrencilerin konuyu araştırmaları sağlanmalıdır.
• Bilgisayar kullanmalarına imkan verilmelidir.
• Öğrencilere konuya uygun modeller gösterilebilir.
• Amaç, öğrencinin konuyu model üzerinden keşfetmesini sağlamaktır.
• Açıklama aşamasında konuyla ilgili ön bilgiler verilir.
• Derinleştirme aşamasında diğer disiplinler sürece dahil edilir.
• Bu aşamada STEM entegrasyonu sağlanır.
• Diğer disiplinlerle bağlantılar kurulur ve konular öğretilir.
• Değerlendirme kısmında ortaya çıkan ürüne ve öğrencilerin konuyu öğrenip öğrenmediklerine bakılır.

STEM SOS Modeli

• Araştırma temelli öğrenme ve proje tabanlı öğrenme bir araya getirilmiştir.
• Üç seviyesi bulunur.
• İlk seviyede araştırma temelli öğrenmeye uygun projeler verilir.
• İkinci ve üçüncü seviyelerde projeler proje tabanlı öğrenmeye göre tasarlanır.
• Amaç, önce öğrencilerin araştırma becerilerini, sonra ise proje yapma becerilerinin geliştirilmesini sağlamaktır.
• Seviye I, bir durumun kanıtlanmasıyla ilgilidir.
• Bu seviyede tek bir alanla ilgili kısa süreli çalışmalar yapılır.
• Seviye II ve III projelerinde disiplinler arası çalışmalarla STEM entegrasyonu sağlanır.
• Bu projeler uzun süreli projelerdir.
• Çalışmalar birikimli olarak ilerler.

Bağlam Temelli Öğrenme

• Öğretilen bilgilerin günlük yaşamla bağlantısının kurulması önemlidir.
• Günlük yaşamdaki problemlerle bilimsel bilgilerin ilişkilendirilmesi gerekir.
• Gazete ve web sayfalarındaki haberlerle bilimsel kavramların öğretilmesi hedeflenir.
• Öğrencilerin motivasyonları artırılır.
• Öğrencilerin günlük yaşamdaki durumlarla fen kavramları arasında ilişki kurması sağlanır.
• Dört aşaması vardır:
  • Bilimsel temelli bir haberin sınıfa getirilmesi.
  • Haberin öğrencilere dağıtılması, okunması ve tartışılması.
  • Öğretmenin tartışmayı anlamlandırması.
  • Haber ve bilimsel kavram arasında bağlantı kurulması.

STEM Eğitimi Almış Bireylerin Özellikleri

• Günlük hayatta karşılaşılan problemlere çözüm üretirler.
• Takım çalışmasına uyum sağlarlar ve işbirliğini sürdürürler.
• Etkili iletişim kurarlar ve işbirliğini desteklerler.
• İnovatif düşünce tarzına sahiptirler ve yaratıcı fikirler sunarlar.
• Kendilerini yenilerler ve yenilikçi uygulamaları kullanırlar.
• Araştırma-Geliştirme faaliyetlerine katılırlar ve girişimcidirler.
• Demokratik ve insani değerlere sahiptirler.