Nesnelerin Interneti (IOT) Destekli Nano-Stem-Glass Etkinliklerinin Tasarlanması ve Uygulama Sürecinin Incelenmesi

• Main Author: Ateş, İsmail
• Format: Dissertation
• Language: Turkish
• Published: ProQuest Dissertations & Theses 01.01.2022
• Subjects: Computer science; Core curriculum; Curriculum development; Education; Educational Environment; Engineering; Grade 10; Information Technology; Internet and social media studies; Internet of Things; Mathematics; Mathematics education; Mathematics teachers; Nanotechnology; Research Methodology; Teaching; Web studies
• ISBN: 9798374467819

Günümüzde toplumun yaşam, çalışma ve ilişkilerini kökten değiştirebilme potansiyeline sahip Endüstri 4.0 devrimiyle birlikte eşi benzeri görülmemiş bir teknolojik ilerleme söz konusudur. Bu teknolojik ilerleme bilginin üretilmesi, işlenmesi, depolanması, erişilmesi ve iletilmesi faaliyetlerinde topluma eşsiz fırsatlar sunmaktadır. Bu fırsatlar nesnelerin interneti (IoT), yapay zekâ, nano-biyo-info-cogno teknolojiler, robotik, enerji depolama, özerk taşıtlar, yeni malzemeler, 3D yazıcılar ve kuantum bilgi işleme gibi teknolojilerdir. Nanoteknoloji ve nesnelerin interneti bu tez çalışmasında önemli bir içeriktir. STEM+ bütünleşik eğitim yaklaşımlarından biri olan STEM-GLASS ise bu iki içeriğin eğitimde uygulanmasında yardımcı olacak bir alternatif uygulamadır. Öğrencilerimizin erken dönemlerinde Endüstri 4.0 devriminin çok yönlü etkisinin farkında olmaları önemlidir. Bu çalışmada kimya öğretim programında bulunan nanobilimsel konuların belirlenmesi ve STEM-GLASS bütünleşik eğitim yaklaşımıyla öğretiminin gerçekleştirilmesinin yanında nano seviyede deneysel bir çalışmanın IoT teknolojisi kullanılarak gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda 16 ders saatinde uygulanan bir etkinlik modülü hazırlanmıştır. Hazırlanan etkinliklerin uygulama süreci amaçlı örneklem yöntemlerinden biri olan ölçüt örneklem kullanılarak seçilen 2019-2020 eğitim öğretim yılında İstanbul’da bir fen lisesinde öğretim gören 10. sınıf seviyesindeki 12 öğrenciyle birlikte gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada karma araştırma yöntemi kullanılmıştır. Temel karma yöntem desenlerinden biri olan Birleştirme (Çeşitleme) Deseni ve bu temel desene ilave edilen Müdahale Deseni birlikte kullanılmıştır. Uygulamalar araştırmacı tarafından gerçekleştirilmiştir. Veri toplama aracı olarak çalışma öncesi ve sonrasında Nanoteknoloji Tutum Ölçeği, Açık Uçlu Nanobilim ve Nanoteknoloji-Endüstri 4.0 Formu, Bilimsel Süreç Becerileri Testi, STEM’e Yönelik Tutum Ölçeği, STEM Mesleklerine Yönelik Tutum Ölçeği, Nanobilim Kavramsal Anlama Testi kullanılmıştır. Bunun yanında hazırlanan öğrenci çalışma yaprakları, öğretime ilişkin ses ve video kayıtları, araştırma günlüğü ve öğrencilerle yapılan görüşmelerle de veriler toplanmıştır. Nicel verilerin analizinde SPSS 20 istatistik programı kullanılmıştır. Nitel verilerin analizinde ise tümevarım analizi ile temalar ve kodlar oluşturulmuştur. Katılımcıların NBT kavramsal anlamalarına, tutumuna, bilimsel süreç becerilerinin değişimine yönelik nicel veriler ve süreç boyunca elde edilen nitel veriler toplanarak analiz edilmiştir. Öğrencilerin süreçteki gelişimleri belirlenerek değişim ortaya konulmaya çalışılmıştır. Uygulama etkinliklerinin NBT eğitiminde öğretimi gerçekleştirebileceği görülmüştür. Nano-STEM-GLASS etkinlikleri hem öğretim hem de tasarım boyutunda öğrencilere problem çözme, işbirliği, iletişim, yaratıcılık, estetik, eleştirel düşünme gibi becerileri ortaya çıkardığı ve geliştirdiği söylenebilir. Bunun yanında STEM entegrasyonun özellikle teknolojik boyutunda IoT kullanılarak kimya deneylerinin yapılabilirliğinin öğretimi gerçekleştirilmiştir. IoT başka kimya konularının öğretilmesinde ve deneylerin tasarlanmasında kullanılabilir. STEM-GLASS bütünleşik yaklaşımıyla IoT’nin nano sentez deneyinde kullanılması öğrenme ortamına katkı sağlamıştır. Çalışma sürecinde öğrencilerin araştırma, tartışma, yardımlaşma, problemleri fark edip çözüm bulma, hatalarını fark etme gibi becerilerin yanında sosyal ve duygusal olarak da geliştirdikleri gözlenmiştir. Çalışmalardan keyif aldıkları sonucuna ulaşılmıştır. Bu gibi öğrenme ortamlarının yaygınlaştırılması önerilebilir. Nanobilim, STEM, STEM+, IoT çalışmalarının ve bunların hibritlerinin yapıldığı etkinlikler geliştirilebilir ve yaygınlaştırılabilir.