Fen bilgisi öğretmen adayları için STEM yaklaşımı ile oluşturulmuş yenilenebilir enerji temalı etkinlikler modülü geliştirme

Abstract

Enerji her eğitim kademesinde rast geldiğimiz bir kavram olmasına rağmen fizik, kimya ve biyoloji disiplinlerinde özel tanımlar içermektedir. Bu bakımdan her ne kadar ayrı ayrı ele alınmış olsa da bir bütün olarak değerlendirilmelidir. Bu çalışmanın amacı, fen bilgisi öğretmen adayları için STEM yaklaşımıyla oluşturulmuş yenilenebilir enerji temalı etkinlikler modülünün geliştirilmesi ve uygulanabilirliğinin değerlendirilmesidir. Bu modülde; Güneş Panelleri, Parabolik Güneş Kolektörleri, Rüzgar Türbinleri, Biyokütle Enerjisi, Yağmur Suyunun Sulama Suyu Olarak Kullanılması, Evaporatif Soğutucular ve Atık Yönetimi alt etkinlikleri bulunmaktadır. Çalışmanın örneklemini 2022-2023 eğitim-öğretim yılında Pamukkale Üniversitesi Fen Bilgisi Öğretmenliği Anabilim Dalı’nın 3. sınıfında öğrenim gören öğretmen adayları oluşturmuştur. Uygulamalar, Fen Öğretimi Laboratuvar Uygulamaları kapsamında bahar ve güz olmak üzere iki dönem olarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın örneklemi; pilot uygulama için 25, gerçek uygulama için 25 ve toplamda 50 öğrenciden oluşmaktadır. Bu çalışma eylem araştırması çalışmasıdır. Veriler; öğrencilerin dijital platformlara yükledikleri sınıf dışı çalışmaları, sınıf içi çalışmaları ve bunun yanı sıra araştırmacının gözlemleri yoluyla toplanmıştır. Bu veriler, STEM Entegrasyon Ders Planı Değerlendirme Rubriği (STEM-ICA) ve STEM Yaklaşımıyla Oluşturulmuş Etkinliklerin Mühendislik Tasarım Döngüsünde Değerlendirme Rubriği kullanılarak analiz edilmiştir. Sonuç olarak, fen bilgisi öğretmen adayları için geliştirilen STEM yaklaşımıyla oluşturulmuş yenilenebilir enerji temalı etkinlikler modülü üniversite seviyesindeki öğretim süreçleri için uygulanabilir hale geldiği düşünülebilir. Modül, öğretmen adaylarının STEM becerilerini geliştirmelerine ve öğrenmeyi daha etkileşimli hale getirmelerine yardımcı olabilir. Bu çalışmanın sonucunda, öğretmen adaylarının yenilenebilir enerji konusunda daha bilinçli ve yetkin bir şekilde öğretmenlik yapabileceklerini ve gelecekteki öğrencilerine de benzer süreçleri tasarlayarak yararlı olacakları tahmin edilebilir. Yapılan düzenlemelerle son halini alan ders modülünün literatürdeki kriterlere dayanarak uygulanabilir hale geldiği söylenebilir.

Although energy is a concept we come across at every level of education, it includes specific definitions in the disciplines of physics, chemistry, and biology. Although it is treated separately, it should be evaluated as a whole in this respect. The aim of this study is to develop a module of activities themed on renewable energy based on the STEM approach for science teacher candidates and to evaluate its applicability. In this module, there are subactivities of Solar Panels, Parabolic Solar Collectors, Wind Turbines, Biomass Energy, Use of Rainwater as Irrigation Water, Evaporative Coolers and Waste Management. The study sample consisted of teacher candidates studying in the third grade of the Department of Science Education at Pamukkale University in the academic year 2022-2023. The implementations were carried out in two semesters, spring and fall, within the scope of Science Teaching Laboratory Practices course. The sample of the study; It consists of 25 students for the pilot implementation, 25 for the real implementation and 50 students in total. This study is an action research study. The data were collected through out-of-class student work uploaded to digital platforms, in-class work and researcher observations. These data were analysed using the STEM Integration Curriculum Assessment (STEM-ICA) and the High School Rubric for Engineering Design Logs. As a result, the renewable energy-themed activities module based on the STEM approach for science teacher candidates can be thought to be applicable for teaching processes at the university level. The module can help teacher candidates to improve their STEM skills and make learning more interactive. In consequence of this study, it can be predicted that teacher candidates will be able to teach in a more conscious and competent way about renewable energy and also will be helpful to their future students by designing similar processes. It can be said that the course module, which took its final form with the arrangements, has become applicable based on the criteria in the literature.