Okul Dışı Öğrenme Ortamlarında STEM Eğitiminin Öğretmenlerin STEM Farkındalıklarına ve 21. Yüzyıl Becerilerine Etkisi

Çağdaş eğitim paradigmalarında fen, teknoloji, mühendislik ve matematik disiplinlerinin bütünleştirilmesini öngören STEM yaklaşımı, öğrencilerin gerçek yaşam problemlerine yenilikçi çözümler üretmesini hedeflemektedir. Bu hedefin hayata geçirilmesinde, formal sınıf ortamlarının ötesine geçilerek doğa, bilim merkezleri, müzeler ve endüstriyel tesisler gibi okul dışı öğrenme ortamlarının sürece dahil edilmesi kritik bir önem taşımaktadır. Ancak okul dışı öğrenme uygulamalarının başarısı, bu süreci yönetecek öğretmenlerin STEM konusundaki farkındalık düzeyleri ve çağımızın gerektirdiği çok boyutlu 21. yüzyıl becerilerine ne derece sahip oldukları ile doğrudan ilişkilidir. Alan yazındaki mevcut tartışmalar ağırlıklı olarak bu ortamların öğrenciler üzerindeki etkilerini incelerken, öğretmenlerin mesleki gelişimleri, teknoloji okuryazarlıkları ve tasarım temelli yaklaşımları benimseme süreçleri üzerindeki dönüştürücü etkisi yeterince ele alınmamıştır.

Bu çalışma, okul dışı ortamlarda gerçekleştirilen STEM etkinliklerinin öğretmenlerin STEM farkındalıklarına ve 21. yüzyıl becerilerine etkisini hem nicel hem de nitel boyutlarıyla ortaya koymak amacıyla yürütülmüştür. Araştırmada, nicel bulguların nitel verilerle desteklenerek derinlemesine açıklanmasına olanak tanıyan karma yöntem desenlerinden açıklayıcı sıralı desen tercih edilmiştir. Çalışma grubunu, Türkiye'nin İç Anadolu bölgesindeki bir ilde düzenlenen ve TÜBİTAK 4004 programı tarafından desteklenen altı günlük doğa eğitimi bilim kampına katılan, kamu ortaokullarında görevli 23 fen bilgisi, matematik, bilişim teknolojileri ve teknoloji tasarım öğretmeni oluşturmaktadır. Araştırmada veri toplama araçları olarak STEM Farkındalık Ölçeği ve Çok Boyutlu 21. Yüzyıl Becerileri Ölçeği uygulanmış, nicel süreçlerin ardından katılımcıların deneyimlerini ve değişimlerin arkasındaki nedenleri anlamak amacıyla yüz yüze yarı yapılandırılmış görüşmeler gerçekleştirilmiştir.

Araştırmanın nicel analiz sonuçları, okul dışı STEM etkinliklerinin öğretmenlerin STEM farkındalıklarını ve özellikle 21. yüzyıl becerilerini anlamlı düzeyde artırdığını göstermektedir. Wilcoxon İşaretli Sıralar Testi analizine göre, öğretmenlerin STEM farkındalıklarında 'öğrenciye etkisi' alt boyutunda istatistiksel olarak anlamlı bir artış kaydedilmiştir. Çok boyutlu 21. yüzyıl becerileri açısından ise 'bilgi ve teknoloji okuryazarlığı becerileri' ile 'girişimcilik ve yenilikçilik becerileri' alt boyutunda anlamlı düzeyde olumlu gelişmeler tespit edilmiştir. Yarı yapılandırılmış görüşmelerden elde edilen nitel bulgular da bu verileri doğrular niteliktedir; öğretmenler özellikle antik kalıntılar, bilim merkezi ve müze gibi ortamlarda gerçekleştirilen disiplinler arası uygulamaların kendi yaratıcılıklarını, teknoloji kullanımlarını, iş birliği ve tasarım becerilerini büyük ölçüde geliştirdiğini ifade etmişlerdir.

Elde edilen sonuçlar, okul dışı öğrenme ortamlarının esnek yapısı ve sunduğu zengin uyarıcıların öğretmenlerin teorik bilgilerini somut tasarımlara dönüştürmelerinde son derece etkili olduğunu kanıtlamaktadır. Tartışma kısmında, öğretmenlerin kazandıkları bu becerileri kendi sınıflarında öğrencilerine aktararak onların da analitik düşünme, problem çözme ve el becerilerini destekleyecekleri vurgulanmaktadır. Makale, öğretmen yetiştirme programlarında ve hizmet içi eğitimlerde okul dışı ortamlarda gerçekleştirilecek uygulamalı STEM faaliyetlerine daha fazla yer verilmesi gerektiğini önermektedir. Bu doğrultuda çalışma, öğretmenlerin okul dışı ortamları sadece rekreasyonel geziler için değil, müfredatla bütünleşik tasarım odaklı öğrenme süreçleri için etkin birer eğitsel araç olarak kullanmalarına yönelik kapsamlı bir kılavuz sunarak literatüre değerli bir katkı sağlamaktadır.

Araştırma bulguları, okul dışı öğrenme ortamlarında gerçekleştirilen bütünleşik STEM uygulamalarının öğretmenlerin STEM farkındalıklarını özellikle 'öğrenciye etkisi' alt boyutunda anlamlı derecede artırdığını göstermektedir. Bu durum, sınıf duvarlarının ötesine taşınan deneyimsel ve uygulamalı çalışmaların öğretmenlerde, öğrencilerinin analitik düşünme ve problem çözme becerilerini nasıl destekleyeceklerine dair güçlü bir pedagojik kavrayış oluşturduğunu ortaya koymaktadır.

Yazarlar bu farkındalık artışını, okul dışı ortamların sunduğu zengin uyarıcı yelpazesi, el becerilerini geliştiren somut materyaller ve gerçek yaşam problemleriyle doğrudan yüzleşme imkânı sunmasıyla açıklamaktadır. Geleneksel sınıf ortamlarında teorik kalan STEM entegrasyonu, müze, bilim merkezi ve ören yerlerinde tasarlanan somut mühendislik ürünleriyle birleşerek öğretmenlerin öğretimsel süreçlerdeki motivasyonlarını ve özgüvenlerini pekiştirmektedir.

Elde edilen bu sonuçlar, alan yazında yer alan ve okul dışı STEM etkinliklerinin öğretmen adayları ile öğretmenlerin STEM farkındalığı ile öğretim niyetlerini olumlu etkilediğini gösteren Aslan-Tutak ve diğerleri (2017) ile Karışan ve diğerleri (2019) çalışmalarıyla paralellik taşımaktadır. Sınıf dışı ortamların sağladığı esnek müfredat yapısının, öğretmenlerin disiplinlerarası geçişleri daha doğal ve akıcı şekilde kurmalarına zemin hazırladığı literatür tarafından da desteklenmektedir.

Sonuç olarak, doğa eğitimi ve bilim kampı gibi kapsamlı dış mekân uygulamaları, öğretmenlerin çok boyutlu 21. yüzyıl becerileri arasından bilgi-teknoloji okuryazarlığı ile girişimcilik-inovasyon yetkinliklerini doğrudan beslemektedir. Ancak altyapı yetersizliği ve internet erişim kısıtı gibi some teknik engellerin varlığı, öğretmenlerin bu ortamlarda yaşayabileceği pedagojik zorluklar olarak öne çıkmakta ve gelecek tasarımlarda bu hususların planlanması gerektiğini göstermektedir.

Araştırmadan elde edilen ve okul dışı STEM etkinliklerinin öğretmenlerin farkındalık düzeylerini özellikle öğrenciler ve ders içeriği boyutlarında olumlu yönde etkilediğini ortaya koyan nicel ve nitel sonuçlar, alan yazında yer alan ve öğretmenlerin STEM öğretimine yönelik farkındalık gelişimini destekleyen Aslan-Tutak ve diğerleri (2017) ile Karışan ve diğerleri (2019) çalışmalarının bulgularıyla doğrudan örtüşmektedir (Çevik et al., 2024).

Bu çalışma, öğretmen eğitimi literatüründe okul dışı öğrenme ortamları (OSLE) ile bütünleşik STEM eğitiminin birleşimini uygulamalı bir bilim kampı modeli üzerinden inceleyen öncü araştırmalardan biridir. Sınıf dışı alanların esnek müfredat yapısı ve zengin somut materyal havuzunun, öğretmenlerin teorik STEM bilgilerini uygulamaya dönüştürmesindeki rolünü ampirik olarak ortaya koyar. Geleneksel öğretmen eğitimlerinin teorik sınırlarını aşarak ören yeri, müze ve bilim merkezi gibi mekânların öğretmenlerin pedagojik farkındalıkları ve teknolojik yetkinlikleri üzerindeki etkisini çok boyutlu bir yaklaşımla değerlendirerek literatürde önemli bir köprü kurmaktadır.

Çalışma, okul dışı öğrenmenin esneklik ve ilgi odaklılık ilkelerini temel alan Grajcevci ve Shala (2016) ile Randler ve diğerleri (2012) gibi teorisyenlerin çalışmaları üzerine inşa edilmiştir. Ayrıca, Türkiye'deki STEM eğitiminin okul dışı ortamlarla desteklenmesi gerektiğini vurgulayan ulusal raporlarla ve Aslan-Tutak ve diğerleri (2017) gibi öğretmenlerin STEM farkındalığına odaklanan önceki araştırmalarla doğrudan ilişki kurmaktadır. Önceki çalışmaların çoğunlukla öğrenci odaklı çıktılara odaklandığı noktada bu araştırma, odağı doğrudan öğretmenlerin teknoloji okuryazarlığı ve girişimcilik gibi 21. yüzyıl becerilerine kaydırarak önceki literatürü ampirik olarak genişletmektedir.

Bu araştırma, kapsamlı bir literatür taramasına öğretmenlerin gözünden somut ve karma desenli veriler sunarak katkıda bulunur. Özellikle, öğretmenlerin STEM eğitimini kendi sınıflarına taşıma niyetlerinin ve 'öğrenciye etki' algılarının okul dışı deneyimlerle nasıl dönüştüğünü gösteren ampirik kanıtlar sağlar. Doğa eğitimlerinin, teknoloji ve tasarım gibi popüler alanlarla entegre edildiğinde öğretmenlerin yenilikçi problem çözme becerilerini nasıl tetiklediğini göstererek gelecekteki öğretmen yetiştirme politikalarına ve akademik incelemelere rehberlik edecek nitelikte yöntemsel ve kuramsal referanslar üretir.