Eğitimde STEM ve STEAM Yaklaşımı: Geleceğin Becerilerini Tasarlamak

Gerçek hayat problemleri ders programlarındaki gibi başlıklar altında karşımıza çıkmaz.

Bir şehrin enerji tüketimini azaltmaya çalışırken yalnızca fizik bilgisi yeterli olmaz.

Bir köprünün güvenliğini tasarlarken yalnızca matematik kullanmayız.

Bir sağlık teknolojisi geliştirirken biyoloji, mühendislik, yazılım, veri analizi, ergonomi ve kullanıcı ihtiyaçları aynı problem içerisinde birleşebilir.

Bu nedenle günümüz eğitiminde giderek daha fazla önem kazanan sorulardan biri şudur:

Öğrencilerin farklı derslerde öğrendikleri bilgileri gerçek bir problemi çözmek için nasıl bir araya getirebiliriz?

STEM ve STEAM yaklaşımlarının temelinde bu soru bulunmaktadır.

STEM;

Science – Fen/Bilim
Technology – Teknoloji
Engineering – Mühendislik
Mathematics – Matematik

alanlarının bütünleşik biçimde kullanılmasını ifade eder.

STEAM yaklaşımında ise bu yapıya:

Art – Sanat/Tasarım

boyutu eklenir.

Ancak STEM veya STEAM eğitimini yalnızca birkaç dersin aynı etkinlikte bulunması şeklinde düşünmek eksik olur.

Asıl amaç, öğrencinin farklı disiplinlerden edindiği bilgileri bir problem karşısında birlikte kullanabilmesini sağlamaktır.

Gerçek Hayat Branşlara Ayrılmış Değildir

Okul programlarında dersleri ayrı ayrı öğretmek organizasyon açısından gereklidir.

Matematiğin, biyolojinin, fiziğin, teknolojinin ve sanatın kendine özgü bilgi ve yöntemleri vardır.

Ancak gerçek bir problemle karşılaştığımızda bu sınırlar çoğu zaman ortadan kalkar.

Örneğin öğrencilerden:

“Okulumuzdaki yağmur suyunu nasıl daha verimli kullanabiliriz?”

problemini çözmeleri istensin.

Bu proje içerisinde öğrenciler;

Fen bilimlerinden

Su döngüsünü, çevresel etkileri ve su kaynaklarını inceleyebilir.

Matematikten

Çatı alanını, yağış miktarını ve toplanabilecek su hacmini hesaplayabilir.

Mühendislikten

Su toplama sisteminin yapısını tasarlayabilir.

Teknolojiden

Sensör, otomatik sulama veya veri izleme sistemi geliştirebilir.

Sanat ve tasarımdan

Sistemin kullanıcı dostu, estetik ve çevreyle uyumlu biçimini oluşturabilir.

Böylece öğrenciler farklı derslerde öğrendikleri bilgilerin neden gerekli olduğunu çok daha somut biçimde görebilir.

STEM Bir Robotik Dersi Değildir

STEM denildiğinde akla sıklıkla robotlar, kodlama setleri ve elektronik devreler gelir.

Bunların hepsi STEM etkinliklerinde kullanılabilir.

Ancak STEM eğitimi robotik eğitimle aynı şey değildir.

Bir öğrenci;

kartondan köprü,
kâğıttan kule,
basit su filtresi,
güneş fırını,
damla sulama modeli,
doğal afetlere dayanıklı yapı modeli

tasarlarken de güçlü bir STEM süreci yaşayabilir.

Belirleyici olan kullanılan teknolojinin pahalı veya gelişmiş olması değil, öğrencinin;

problem belirlemesi, bilgi kullanması, tasarım yapması, denemesi, veri toplaması ve çözümünü geliştirmesidir.

Peki Neden STEAM?

STEM yaklaşımına sanat ve tasarımın eklenmesiyle ortaya çıkan STEAM, mühendislik ürünlerinin yalnızca teknik açıdan değerlendirilmemesi gerektiğini hatırlatır.

Bir ürün teknik olarak çalışabilir.

Ancak aynı ürün;

kullanışsız,
ergonomik olmayan,
estetik açıdan zayıf,
hedef kitlenin ihtiyaçlarına uygun olmayan,
gereksiz pahalı,
çevresel açıdan sürdürülemez

olabilir.

Bu nedenle tasarım sürecinde:

“Çalışıyor mu?”

sorusunun yanına başka sorular da eklenir:

“Kimin için tasarlanıyor?”

“Kullanımı kolay mı?”

“Kaynakları verimli kullanıyor mu?”

“Estetik açıdan tutarlı mı?”

“Çevresel etkisi nedir?”

“Daha iyi nasıl tasarlanabilir?”

STEAM'in katkılarından biri, öğrencinin probleme yalnızca teknik çözüm açısından değil, daha bütüncül bir tasarım perspektifiyle yaklaşmasını sağlamaktır.

Sanat STEAM'de Yalnızca Süsleme Değildir

STEAM uygulamalarında sık karşılaşılan hatalardan biri sanat boyutunun projenin sonunda ürünün boyanmasına indirgenmesidir.

Örneğin öğrenciler mühendislik ürününü tamamen bitirir ve ardından:

“Şimdi bunu renklendirelim, böylece STEAM oldu.”

denir.

Bu yaklaşım sanat ve tasarımın gerçek katkısını oldukça sınırlar.

Sanat ve tasarım;

biçim,
renk,
kullanıcı deneyimi,
görsel iletişim,
estetik,
yaratıcılık,
ifade,
ürün-kullanıcı ilişkisi

gibi boyutları daha tasarımın başlangıcından itibaren etkileyebilir.

Dolayısıyla STEAM'deki A, ürün tamamlandıktan sonra eklenen dekor değil; çözüm geliştirme sürecinin parçalarından biridir.

“Sağ Beyin – Sol Beyin” Açıklamasına İhtiyacımız Yok

STEAM yaklaşımı zaman zaman:

“Matematik sol beyni, sanat sağ beyni çalıştırır; STEAM ikisini aynı anda aktive eder.”

şeklinde açıklanabiliyor.

Bu anlatım insan beyninin çalışma biçimini gereğinden fazla basitleştirir.

Öğrenme ve problem çözme sırasında beynin farklı bölgeleri birlikte çalışan karmaşık ağlar oluşturur.

Dolayısıyla STEAM'in eğitimsel değerini sağ ve sol beyin ayrımıyla açıklamaya gerek yoktur.

Daha güçlü gerekçe şudur:

STEAM, öğrenciden farklı bilgi ve becerileri aynı problem üzerinde ilişkilendirerek kullanmasını ister.

TYMM'de STEAM Yaklaşımı

Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli'nin tasarım alan becerilerinde teknoloji ve tasarım; mühendislikten mimarlığa, görsel iletişimden bilgisayar destekli tasarıma ve STEAM yaklaşımına kadar farklı alanların problem çözme süreci içinde bir araya getirildiği bütünleşik bir yapı olarak ele alınmaktadır.

Tasarım sürecinde öğrenciden yalnızca ortaya bir ürün çıkarması da beklenmez.

Ürünün;

işlevsel,
sürdürülebilir,
ekonomik,
özgün,
dayanıklı,
uygun,
ergonomik
ve estetik

olması gibi farklı kriterlerin düşünülmesi öngörülür.

Bu yaklaşım STEAM'in temel düşüncesiyle önemli ölçüde örtüşmektedir:

Bir çözüm yalnızca çalıştığı için iyi bir tasarım değildir.

STEAM'in Kalbinde Problem Vardır

Nitelikli bir STEAM etkinliği genellikle bir problemle başlar.

Örneğin:

“Kâğıttan bir köprü yapın.”

bir tasarım etkinliğidir.

Ancak görev şöyle yapılandırılırsa mühendislik düşüncesi daha belirgin hâle gelir:

“En fazla 20 adet A4 kâğıdı ve 50 santimetre bant kullanarak iki masa arasındaki 40 santimetrelik açıklığı geçecek ve en az 1 kilogram yük taşıyacak bir köprü tasarlayın.”

Artık öğrencinin karşısında;

malzeme sınırı,
açıklık ölçüsü,
taşıma kapasitesi,
test edilebilir başarı kriteri

bulunmaktadır.

Öğrenci yalnızca bir nesne üretmeye değil, belirli koşullar altında problemi çözmeye çalışır.

Tasarım Probleminin Kriterleri ve Kısıtları Olmalıdır

Gerçek mühendislik problemlerinde sınırsız kaynak bulunmaz.

Bir köprü tasarlayan mühendis;

bütçe,
malzeme,
güvenlik,
çevre koşulları,
süre,
kullanım amacı

gibi sınırlamalarla çalışır.

Sınıf içi STEAM görevlerinde de bu durum küçük ölçekli olarak modellenebilir.

Örneğin:

Problem: Deprem sırasında masa üzerindeki modeli mümkün olduğunca sabit tutacak bir yapı geliştirin.

Kriter: Model belirli bir titreşim testinde ayakta kalmalıdır.

Kısıt: Yalnızca verilen karton, pipet ve bant kullanılabilir.

Bu yapı öğrencinin:

“İstediğimi yaparım.”

yaklaşımından:

“Belirli şartlar altında en iyi çözümü nasıl geliştiririm?”

düşüncesine geçmesini sağlar.

Tasarım Odaklı Düşünme STEAM'de Nasıl Kullanılabilir?

STEAM etkinliklerinde tasarım odaklı düşünmenin bazı temel ilkelerinden yararlanılabilir.

1. İhtiyacı anlamak

Önce kimin için ve hangi problemi çözdüğümüz anlaşılmalıdır.

2. Problemi tanımlamak

Problemi açık ve çalışılabilir hâle getirmek gerekir.

3. Fikir üretmek

Tek bir çözüme hemen bağlanmak yerine birden fazla seçenek geliştirilir.

4. Prototip oluşturmak

Fikir düşük maliyetli ve hızlı bir modele dönüştürülür.

5. Test etmek

Ürünün gerçekten beklenen işi yapıp yapmadığı kontrol edilir.

6. İyileştirmek

Elde edilen verilere göre tasarım yeniden düzenlenir.

Bu süreç doğrusal olmak zorunda değildir.

Öğrenci test aşamasında problemin yanlış tanımlandığını fark edip yeniden başlangıca dönebilir.

İlk Fikir Genellikle Son Tasarım Değildir

STEM ve STEAM'in eğitim açısından en değerli özelliklerinden biri öğrencinin:

“İlk cevabım doğru olmak zorunda.”

düşüncesinden uzaklaşmasına yardımcı olabilmesidir.

Tasarım dünyasında ilk fikir çoğu zaman bir başlangıçtır.

Öğrenci;

tasarlar → üretir → test eder → veri toplar → değerlendirir → değiştirir

döngüsünü tekrarlar.

Bu nedenle öğrencinin ilk köprüsü çökerse etkinlik başarısız olmamıştır.

Asıl öğrenme o anda başlayabilir.

Önemli soru:

“Neden çöktü?”

olur.

“Fail Forward”: Hata Başarısızlık Değil, Veri Olabilir

STEAM kültüründe hata romantikleştirilmemelidir.

Ama hata gizlenmesi gereken bir şey olarak da görülmemelidir.

Bir prototip test sırasında başarısız olduğunda öğrenci:

“Ben yapamadım.”

yerine:

“Bu tasarım bu koşullarda çalışmadı. Neden?”

diye düşünmeye yönlendirilmelidir.

Örneğin köprü modeli ortadan kırıldıysa öğrenciler;

yük dağılımını,
bağlantı noktalarını,
malzeme kullanımını,
geometrik yapıyı

inceleyebilir.

Böylece başarısız test, bir sonraki tasarımı geliştirmek için veri üretir.

Öğretmen Doğru Tasarımı Baştan Göstermemelidir

STEAM etkinliğinde öğretmen öğrencilere önce:

“En sağlam köprü üçgenlerden yapılır, şöyle yapacaksınız.”

der ve daha sonra aynı modeli yaptırırsa etkinliğin tasarım boyutu önemli ölçüde azalır.

Öğrencinin;

tahminde bulunması,
farklı fikirler üretmesi,
tasarımını test etmesi,
hatalarını fark etmesi

için alan bırakılmalıdır.

Öğretmen gerektiğinde bilgi vermeli ancak mümkün olduğunca hazır çözüm yerine yönlendirici sorular kullanmalıdır:

“Yük en çok hangi noktada birikiyor?”

“Bu bağlantıyı güçlendirmek için ne değiştirilebilir?”

“İki tasarım arasındaki farkı nasıl test edebilirsiniz?”

Ancak Öğrenciyi Tamamen Kendi Hâline Bırakmak da STEAM Değildir

Öğrenci merkezli öğrenme öğretmenin geri çekilip öğrencileri izlediği bir ortam anlamına gelmez.

Öğrencinin mühendislik problemi çözebilmesi için ilgili bilimsel ve matematiksel bilgiye ihtiyacı vardır.

Örneğin köprü tasarımı yapılıyorsa öğretmen gerektiğinde;

kuvvet,
denge,
yük dağılımı,
geometrik şekiller

hakkında kısa öğretim gerçekleştirebilir.

Böylece öğrencinin deneme-yanılma süreci tamamen rastlantısal olmaktan çıkar.

Bilgi tasarımı besler, tasarım da bilginin neden gerekli olduğunu gösterir.

Makerspace: Üretmek İçin Pahalı Laboratuvar Şart Değil

“Makerspace” veya üretim alanı denildiğinde 3D yazıcılar, robotik setler ve gelişmiş elektronik cihazlarla dolu büyük laboratuvarlar düşünülebilir.

Böyle imkânlar elbette değerli olabilir.

Ancak üretim kültürü için mutlaka pahalı teknoloji gerekmez.

Sınıfta;

karton,
kâğıt,
pipet,
tahta çubuk,
paket lastiği,
ip,
plastik kap,
geri dönüştürülmüş ambalajlar

gibi basit malzemelerle çok sayıda mühendislik problemi hazırlanabilir.

Önemli olan malzemenin fiyatı değil, öğrencinin malzemeyi amaçlı biçimde kullanarak çözüm geliştirmesidir.

Düşük Maliyetli Bir STEAM Örneği: Köprü Tasarımı

Problem

İki nokta arasındaki 30 santimetrelik açıklığı geçecek bir köprü tasarlayın.

Malzemeler

10 adet A4 kâğıdı
sınırlı miktarda bant

Kriter

Köprü en az 500 gram yük taşımalıdır.

Kısıt

Köprü masaya bantlanamaz.

Süreç

Öğrenciler önce taslak çizer.

Daha sonra modellerini oluşturur.

Köprüler aynı yöntemle test edilir.

Öğrenciler;

taşıdığı yükü,
kullanılan malzeme miktarını,
kırılma noktasını

kaydeder.

Ardından ikinci tasarım yapılır.

Bu noktada öğretmen:

“İkinci tasarımınızda hangi değişikliği yaptınız ve hangi veriye dayanarak yaptınız?”

diye sorabilir.

Bu soru etkinliği yalnızca eğlenceli bir yarışmadan çıkarıp öğrenme sürecine dönüştürür.

Biyoloji ile STEAM Nasıl Birleştirilebilir?

STEAM yalnızca fizik ve mühendisliğe ait değildir.

Biyoloji birçok güçlü tasarım problemi sunabilir.

Örneğin:

“Kentte yaşayan arıların suya güvenli biçimde ulaşabileceği bir sistem tasarlayın.”

Öğrenciler;

Biyoloji

Arıların yaşam gereksinimlerini araştırabilir.

Matematik

Su hacmini ve boyutları hesaplayabilir.

Mühendislik

Arının boğulmadan suya erişebileceği yapıyı tasarlayabilir.

Teknoloji

Gerekirse basit sensör veya otomatik su takviyesi geliştirebilir.

Sanat/Tasarım

Ürünün çevreyle uyumunu ve kullanıcı görünümünü planlayabilir.

Bu tür görevler, öğrencinin biyolojik bilgisini somut bir probleme aktarmasını sağlar.

Biyomimikri STEAM İçin Güçlü Bir Köprüdür

Doğadaki yapı ve süreçlerden tasarım fikirleri geliştirmek anlamına gelen biyomimikri, biyoloji ile tasarım arasında doğal bir bağlantı oluşturabilir.

Örneğin öğrenciler;

kuş kanatlarını inceleyerek uçuş,
lotus yaprağını inceleyerek su tutmayan yüzey,
bal peteğini inceleyerek dayanıklı yapı,
bitkilerin tohum yayılımını inceleyerek taşıma sistemleri

üzerine tasarımlar geliştirebilir.

Burada amaç doğadaki yapıyı birebir kopyalamak değil:

“Bu biyolojik yapı hangi problemi nasıl çözüyor ve buradaki ilkeden ne öğrenebiliriz?”

sorusunu sormaktır.

TYMM'nin tasarım alan becerilerinin biyomimikriyi de tasarım sürecinin ilişkili alanları arasında ele alması bu açıdan dikkat çekicidir.

Matematik STEAM'de Süs Olmamalıdır

Bir etkinlikte cetvelle uzunluk ölçülmesi, tek başına matematik entegrasyonu anlamına gelmeyebilir.

Matematiğin problem çözmede gerçekten işlevsel olması gerekir.

Örneğin öğrenci;

oran hesaplıyor,
maliyet karşılaştırıyor,
ölçüm yapıyor,
veri grafiği oluşturuyor,
optimum tasarımı belirliyor

ise matematik tasarımın gerçek bir parçası hâline gelir.

Disiplinler arası öğrenmenin amacı derslerin isimlerini aynı proje kâğıdına yazmak değil, her disiplinin problem çözümüne gerçek bir katkı sağlamasıdır.

Teknoloji de Yalnızca Tablet Kullanmak Değildir

STEAM'deki teknoloji kavramı yalnızca bilgisayar veya tablet anlamına gelmez.

Teknoloji, insanların ihtiyaçlarını karşılamak veya problemleri çözmek amacıyla geliştirdiği araç, sistem ve süreçleri de kapsar.

Basit bir kaldıraç sistemi de teknolojidir.

Su filtresi de.

Mekanik düzenek de.

Dijital sensör de.

Yapay zekâ destekli uygulama da.

Bu nedenle STEAM etkinliklerinin her zaman ekran içermesi gerekmez.

Sanat Boyutu Nasıl Daha Anlamlı Eklenebilir?

Örneğin öğrenciler yaşlı bireylerin kullanacağı bir ilaç kutusu tasarlasın.

Teknik açıdan kutunun bölmelere ayrılması yeterli olabilir.

Ancak STEAM açısından şu sorular da ele alınabilir:

Yazılar yeterince okunabilir mi?
Renkler kullanıcıyı karıştırıyor mu?
Açıp kapatması kolay mı?
Görme sorunu yaşayan kişi kullanabilir mi?
Ürünün biçimi ne mesaj veriyor?
Kullanıcı ürünü yanında taşımak ister mi?

Bu sorular tasarım, estetik ve kullanıcı deneyimini mühendislik sürecine gerçek biçimde dahil eder.

STEAM Etkinliklerinde Kullanıcıyı Unutmamak

Bir ürünün teknik özelliklerine odaklanırken bazen en önemli unsur gözden kaçabilir:

Ürünü kim kullanacak?

Örneğin öğrenci çocuklar için okul çantası tasarlıyorsa;

ağırlık,
ergonomi,
güvenlik,
malzeme,
kullanım kolaylığı,
görünüm

birlikte düşünülmelidir.

Kullanıcıyı anlamak öğrencinin yalnızca teknik değil, aynı zamanda insan merkezli tasarım düşüncesi geliştirmesine yardımcı olur.

Sürdürülebilirlik STEAM Problemlerine Dahil Edilebilir

İyi bir çözüm teknik olarak başarılı ancak çevresel açıdan sorunlu olabilir.

Bu nedenle öğrencilerin tasarımlarında;

kullanılan malzeme miktarı,
yeniden kullanım,
enerji tüketimi,
atık oluşumu,
ürünün ömrü

gibi konular da değerlendirilebilir.

Örneğin:

“En güçlü kuleyi tasarlayın.”

yerine:

“En az malzemeyle belirli yüksekliğe ulaşan ve belirli yükü taşıyabilen kuleyi tasarlayın.”

denebilir.

Böylece verimlilik ve sürdürülebilirlik tasarım kriterlerine dahil edilmiş olur.

Her STEAM Etkinliği Yarışma Olmak Zorunda Değildir

“En yüksek kule”, “en hızlı araba”, “en sağlam köprü” gibi yarışmalar öğrenciler için eğlenceli olabilir.

Ancak STEAM'i sürekli kazanan-kaybeden mantığına dayandırmak gerekli değildir.

Bazı görevlerde bütün gruplar farklı ihtiyaçlara çözüm geliştirebilir.

Örneğin:

“Okulumuzdaki erişilebilirliği artıracak bir tasarım geliştirin.”

probleminin tek kazananı olmak zorunda değildir.

Farklı gruplar farklı ve geçerli çözümler geliştirebilir.

İş Birliği Kendiliğinden Oluşmaz

STEAM etkinlikleri sıklıkla grup hâlinde gerçekleştirilir.

Ancak öğrencileri aynı masaya oturtmak otomatik olarak iş birliği oluşturmaz.

Bir öğrenci bütün tasarımı yaparken diğerlerinin izlemesi mümkündür.

Bu nedenle görevler yapılandırılabilir.

Öğrenciler dönüşümlü biçimde;

tasarım,
ölçüm,
veri kaydı,
prototip üretimi,
test,
sunum

sorumlulukları alabilir.

Ancak roller kalıcı etiketlere dönüşmemelidir.

Her zaman matematiği iyi olan öğrenci hesaplama yapmamalı; öğrencilerin farklı becerileri denemesine fırsat verilmelidir.

Prototip Kusursuz Ürün Değildir

Öğrenciler bazen ilk modellerinin güzel görünmesi için çok fazla zaman harcayabilir.

Oysa prototipin temel amacı:

fikri hızlı ve düşük maliyetle sınamaktır.

İlk prototip;

kartondan,
kâğıttan,
banttan

oluşabilir.

Görsel olarak kusursuz olması gerekmez.

Önemli olan öğrencinin:

“Bu fikir gerçekten çalışıyor mu?”

sorusuna cevap bulmasıdır.

Test Süreci Ölçülebilir Olmalıdır

Bir tasarımın:

“Bence iyi oldu.”

şeklinde değerlendirilmesi yeterli değildir.

Başlangıçta belirlenen kriterler mümkün olduğunca test edilebilir olmalıdır.

Örneğin;

Köprü: Kaç gram taşıdı?

Su filtresi: Suyun bulanıklığında nasıl değişim oldu?

Araba: Belirli eğimde kaç metre ilerledi?

Kule: Hangi titreşim seviyesinde devrildi?

Ölçüm yapmak öğrencinin tasarım kararlarını kanıtlarla ilişkilendirmesini sağlar.

Testten Sonra Mutlaka Revizyon Fırsatı Verilmeli

Bir tasarımın test edilip not verilmesiyle süreç bitirilirse mühendislik düşüncesinin en değerli bölümlerinden biri eksik kalır.

Öğrenciye:

“Sonuçlara göre tasarımınızda bir değişiklik yapabilirsiniz.”

denmelidir.

İkinci prototip tamamlandıktan sonra:

“Neyi değiştirdiniz?”

“Neden değiştirdiniz?”

“Sonuç nasıl değişti?”

soruları sorulabilir.

Bu üç soru, öğrencinin tasarım kararını kanıtla ilişkilendirmesini sağlar.

STEAM Etkinlikleri Nasıl Değerlendirilmeli?

Yalnızca en yüksek kuleyi yapan veya en fazla yükü taşıyan gruba yüksek not vermek adil bir değerlendirme olmayabilir.

Çünkü STEAM sürecinde değerlendirilmesi gereken farklı boyutlar vardır.

Örneğin;

Problemi anlama

Öğrenci kriterleri ve kısıtları doğru belirledi mi?

Bilimsel bilgi

Tasarımdaki kararlarını ilgili bilimsel kavramlarla açıklayabiliyor mu?

Matematik kullanımı

Ölçüm ve hesaplamaları anlamlı biçimde kullandı mı?

Tasarım

Birden fazla fikir geliştirip uygun olanı seçti mi?

Test

Ürünü sistematik biçimde sınadı mı?

Kanıt kullanımı

Değişikliklerini test sonuçlarına göre yaptı mı?

İş birliği

Sürece anlamlı katkı sağladı mı?

Yansıtma

Neyin çalıştığını ve neyin değişmesi gerektiğini açıklayabiliyor mu?

Böyle bir değerlendirme yalnızca nihai ürüne değil öğrenme sürecine odaklanır.

İlk Prototipi Değil, Düşünme Sürecini Ödüllendirmek

En sağlam köprüyü yapan grup şans eseri çok iyi bir tasarım üretmiş olabilir.

Başka bir grup ilk denemede başarısız olmuş ancak verileri inceleyip ikinci tasarımını önemli ölçüde geliştirmiş olabilir.

Eğitim açısından ikinci grubun yaşadığı öğrenme son derece değerlidir.

Bu nedenle öğretmen:

“En iyi ürün hangisi?”

sorusunun yanında:

“Hangi grup tasarımını kanıta dayanarak en iyi geliştirdi?”

sorusunu da değerlendirebilir.

STEAM ve Proje Tabanlı Öğrenme Aynı Şey midir?

Birbirleriyle güçlü biçimde ilişkilendirilebilirler ancak aynı kavram değildirler.

STEAM disiplinlerin bütünleşmesini merkeze alır.

Proje tabanlı öğrenme ise öğrencinin uzun süreli bir problem veya soru üzerinde araştırarak, üreterek ve ürün geliştirerek öğrenmesini öne çıkarır.

Bir proje STEAM olabilir.

Bir STEAM etkinliği de proje tabanlı öğrenmenin parçası olabilir.

Ancak her STEAM etkinliğinin haftalarca sürmesi gerekmez.

20-30 dakikalık bir mühendislik problemi de iyi tasarlandığında anlamlı bir STEAM öğrenme deneyimi oluşturabilir.

Yapay Zekâ STEAM Sürecine Nasıl Dahil Edilebilir?

Üretken yapay zekâ öğrencilerin;

fikir üretmesi,
alternatif tasarım seçenekleri oluşturması,
araştırma soruları geliştirmesi,
prototip için öneriler alması

amacıyla kullanılabilir.

Ancak öğrencinin:

“Bana bir köprü tasarla.”

deyip cevabı olduğu gibi uygulaması STEAM'in düşünme sürecini azaltabilir.

Daha iyi bir kullanım şöyle olabilir:

Öğrenci önce kendi tasarımını hazırlar.
Yapay zekâdan iki alternatif fikir ister.
Önerilerin avantaj ve dezavantajlarını karşılaştırır.
Hangisinin uygulanabilir olduğunu kanıtlarla değerlendirir.
Kendi tasarımını geliştirir.

Böylece yapay zekâ öğrencinin yerine tasarım yapan araç değil, alternatif düşünmeyi destekleyen yardımcı hâline gelir.

Öğretmenler İçin STEAM Etkinliği Tasarlama Döngüsü

1. Öğrenme hedefini belirleyin

Öğrencinin hangi bilimsel veya matematiksel bilgiyi kullanmasını istiyorsunuz?

2. Gerçek veya gerçekçi bir problem seçin

Problem öğrencinin dünyasıyla ilişkilendirilebilir mi?

3. Kriter ve kısıtları belirleyin

Başarının ölçüsü nedir?

Hangi sınırlar içinde çalışılacak?

4. Disiplinlerin gerçek katkısını belirleyin

Fen, matematik, teknoloji, mühendislik ve sanat probleme nasıl hizmet ediyor?

5. Fikir üretme fırsatı verin

Öğrenciyi tek çözüme yönlendirmeyin.

6. Prototip oluşturun

Düşük maliyetli ve hızlı modellerle başlayın.

7. Test edin

Sonuçları mümkün olduğunca ölçün ve kaydedin.

8. Geri bildirim sağlayın

Öğrencilerin tasarım kararlarını sorgulamasını sağlayın.

9. Revizyon yaptırın

İlk ürünü final ürünü olarak kabul etmeyin.

10. Yansıtma yapın

Öğrenci:

“Ne işe yaradı, ne işe yaramadı ve neden?”

sorusuna cevap versin.

Öğretmenler İçin 10 Soruluk STEAM Kontrol Listesi

Hazırladığınız etkinliği uygulamadan önce şu soruları sorabilirsiniz:

1. Ortada gerçekten çözülmesi gereken bir problem var mı?

2. Öğrenci tek doğru tarifi uygulamak yerine karar verecek mi?

3. Kullanılan bilimsel bilgi problem için gerekli mi?

4. Matematik gerçek bir işlev görüyor mu?

5. Teknoloji yalnızca gösteriş amacıyla mı kullanılıyor?

6. Tasarım ve sanat boyutu ürünün gerçek özelliklerini etkiliyor mu?

7. Başarı kriterleri açık mı?

8. Öğrenci ürününü test edebiliyor mu?

9. İlk denemeden sonra revizyon fırsatı var mı?

10. Değerlendirmede yalnızca sonuç değil süreç de dikkate alınıyor mu?

Bu soruların önemli bölümüne “evet” cevabı verebiliyorsanız etkinlik yalnızca eğlenceli bir el işi çalışmasından çıkıp güçlü bir STEAM öğrenme deneyimine yaklaşır.

STEAM İçin Pahalı Malzemelerden Önce Güçlü Sorulara İhtiyacımız Var

Okulların teknolojik imkânları birbirinden farklıdır.

Bir okulda;

robotik laboratuvar,
3D yazıcı,
lazer kesici,
gelişmiş elektronik setler

bulunabilir.

Başka bir okulda bunların hiçbiri olmayabilir.

Bu farklılık önemlidir ancak STEAM uygulamasını tamamen imkânsız hâle getirmez.

Güçlü STEAM eğitiminin başlangıç noktası pahalı araç değil:

iyi tasarlanmış problemdir.

Kâğıt, karton ve birkaç basit malzemeyle de öğrencinin;

mühendislik tasarımı,
matematiksel modelleme,
bilimsel sorgulama,
yaratıcılık,
problem çözme

becerilerini kullanması sağlanabilir.

Sonuç: Geleceğin Becerileri Hazır Cevaplarla Değil, Tasarlayarak Gelişir

STEM ve STEAM yaklaşımlarının eğitimdeki temel değeri öğrenciye daha fazla teknoloji göstermek değildir.

Asıl değer, öğrencinin farklı disiplinlerde öğrendiği bilgileri:

gerçek bir problemin çözümünde birlikte kullanmasını sağlamaktır.

Öğrenci;

problemi tanımlar,
araştırır,
fikir geliştirir,
hesaplama yapar,
tasarım oluşturur,
prototip üretir,
test eder,
hata yapar,
veri toplar,
ürününü geliştirir.

Bu süreçte bilgi pasif olarak öğrenilen bir içerik olmaktan çıkar.

Üretmenin aracına dönüşür.

Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli'nin tasarım alan becerilerinde de tasarım bir ihtiyacın karşılanması veya problemin çözülmesi süreci olarak ele alınmakta; STEAM, mühendislik, mimarlık, biyomimikri, görsel iletişim ve dijital tasarım gibi birbirini tamamlayan alanlarla ilişkilendirilmektedir.

Ayrıca öğrenciden yalnızca çalışan bir ürün değil;

işlevsel, sürdürülebilir, ekonomik, özgün, dayanıklı, ergonomik ve estetik

tasarımlar geliştirmesi beklenmektedir.

Bu yaklaşım bize önemli bir şeyi hatırlatır:

Geleceğin öğrencisinin yalnızca teknolojiyi kullanmayı bilmesi yeterli değildir.

Teknolojiyi neden kullandığını bilmeli.

Yalnızca formülü bilmemeli, nerede kullanacağını görebilmeli.

Yalnızca güzel görünen ürün tasarlamamalı, ürünün gerçek bir ihtiyaca cevap verip vermediğini sorgulamalı.

Ve en önemlisi, ilk çözümü çalışmadığında bunu başarısızlık olarak değil:

“Bana ne öğretti?”

sorusunun başlangıcı olarak görebilmelidir.

Çünkü STEM ve STEAM'in hedefi yalnızca öğrencilerin daha fazla ürün yapması değildir.

Öğrencilerin problem görebilen, çözüm tasarlayabilen, üretebilen, test edebilen ve ürettiğini kanıta dayanarak geliştirebilen bireyler hâline gelmesidir.

Makalelere Dön

Makale Bilgileri

Yazar: Esen EROL, Biyoloji Öğretmeni

Okunma: 77

Etiketler:

STEM STEAM STEM eğitimi STEAM eğitimi TYMM tasarım odaklı düşünme mühendislik tasarım süreci makerspace prototipleme disiplinler arası öğrenme öğretmen rehberi