Herkese merhabalar. Daha önceki yazılarımızda robotik ve kodlamanın öneminden, nasıl başlanacağından ve verilen eğitimlerden bahsetmiştik. Bu yazımızda sizlere STEM hakkında bilgi vermek istiyorum.

STEM Nedir?

STEM açılımı, Science (Bilim), Technology (Teknoloji), Engineering (Mühendislik) ve Mathematics (Matematik) kelimelerinden meydana gelmektedir. STEM bu 4 disiplinin bir araya gelerek oluşturduğu, öğrencilerin teorik derslerde gördükleri konuları farklı uygulamalarla deneyimlemelerini sağlayan bir programdır. Öğrenciler hem matematik ve fen bilimlerinin günlük hayatta ne şekilde karşımıza çıktığını öğrenebilmekte, hem de erken yaşta mühendisliğe karşı ilgileri oluşmaktadır.

STEM altyapısı ile türetilmiş çeşitli programlar da bulunmaktadır. STEM+A ya da STEAM, ek olarak Art (Sanat) disiplininin dahil edilmesiyle meydana gelmiştir. Bu programlarda öğrencilerin bilgisayar ortamında veya fiziksel ortamda tasarım alanında gelişimleri amaçlanmakta ve görsel becerilerini geliştirecek uygulamalar yapılmaktadır. Bir başka örnek de STREAM, robotik disiplininin dahil edilmesiyle meydana gelmiştir. Matematik ve fizikte öğrenilen bilgilerle robotik uygulamalar üzerinde deneyler yapılmaktadır. STEM eğitim yaklaşımı ülkemizde terimin Türkçeleştirilmesiyle FeteMM adıyla karşımıza çıkmaktadır.

STEM Eğitimi ve Önemi

STEM eğitim yaklaşımı yıllardır Amerika ve Avrupa’da bir çok ülkenin müfredatının şekillendirilmesinde kullanılmaktadır. Bu yaklaşım Milli Eğitim Bakanlığı tarafından da benimsenmekte, bu yaklaşıma katkı sağlayan çeşitli projeler de YEĞİTEK öncülüğünde desteklenmektedir. Bu eğitimin genel müfredata uygun hale gelmesinin ülkeler için en büyük önemi bilim ve teknoloji alanında güçlü bir altyapı kurarak üreten, geliştiren, geleceğe yön veren yeni nesiller oluşturmaktır.

Teknolojinin ilerlemesiyle değişen dünyamızda her geçen dönem yeni meslek alanları da sektörlerde yer ediniyor, hali hazırdaki meslekler de değişim süreçlerine giriyor. Buna en büyük örnek olarak otomotiv sektörünü verebiliriz. Artık mekanik sistemler yerlerini elektronik sistemlere ve bilgisayar yazılımlarına bıraktı. Bunun haricinde tıp sektörünü göz önünde bulundurduğumuzda robotlarla gerçekleştirilen ameliyatlar bulunmakta. Reklamcılık, sinema ve televizyon sektörlerinde artık Drone’lar ile yayınlar yapılmakta. Ayrıca üniversitelerde de hem lisans hem yüksek lisans için sürekli yeni bölümler açılmakta. Kısacası her meslek alanı bu gelişimden etkilenmekte ve yeni nesillerin de bu değişimlere kolay adapte olabilmeleri için sağlam temeller kurmak isteniyor.

Eğitim içeriklerinin sürekli düşünmeye, tüketmenin dışında üretmeye teşvik etmesi sayesinde öğrencilerin analitik düşünebilmeleri, sebep-sonuç ilişkisini kurabilmeleri, bakış açılarının genişlemesi ve girişimci bir karakteristik edinmeleri daha kolay oluyor.

STEM Eğitimine Önem Veren Ülkeler

STEM eğitim yaklaşımına Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa’daki birçok ülke büyük önem vermekte. STEM eğitim yaklaşımı bir süre ABD’de düşüşe geçmeye başlamış, daha sonra bu konu üzerinde durularak tekrar geliştirilmeye çalışılmıştı. 2006 yılında United States National Academies (Birleşmiş Devletler Ulusal Akademileri) bu konudaki endişelerini dile getirmiş ve sonrasında 10 ana maddeden oluşan bir eylem bildirisi yayınlamıştı. Kısaca hedeflerden biri fen ve matematik eğitimini geliştirerek Amerika’nın yetenek havuzunu büyütmek olarak belirlenmişti. Diğeri ise fen, matematik ve teknolojide ek eğitim yöntemleriyle öğretmenlerin becerilerini güçlendirmek. ABD’de dönemin başkanı Barack Obama, 2012 bütçesinde STEM konusunda öğretmen eğitimlerinin iyileştirilmesi için tüm devletlere hibe verilmesi kararı almıştır.

Kanada, denk olarak gösterildiği 16 ülke arasında STEM okuyan ve mezun olan öğrenci yüzdesi baz alındığında, %21.2 oran ile 12.sırada yer almaktadır. Bu oran ABD’ye göre daha yüksek olsa da Fransa, Almanya ve Avusturya gibi Avrupa ülkelerinden daha düşüktür. Denk ülkelerden en iyi orana sahip Finlandiya’da üniversite mezunlarının %30’undan fazlası fen, matematik, bilgisayar bilimleri ve mühendislik programlarından gelmektedir.

Avrupa’da STEM eğitim yaklaşımını ve kariyer programlarını destekleyen birçok proje vardır. Örnek olarak Scientix, STEM öğretmenlerinin, eğitim bilimcilerin ve politikacıların yer aldığı bir işbirliğidir. Avrupa Okul Ağı (EUN) tarafından 2009 yılının sonunda başlayan projeye 30 Avrupa ülkesi katılım sağlamıştır ve kendini yenileyerek devam etmektedir. Scientix Türkiye‘ye buradan ulaşabilirsiniz.

STEM Uygulamaları – Etkinlikleri – Örnekleri

Çeşitli malzemelerle STEM uygulamaları yapılabilmektedir. Bu etkinlikler el işi malzemelerle (karton, el işi kağıdı vs.) de yapılabilir, farklı kitlerle de yapılabilir. Fen bilgisi derslerinde yapılan deneyleri STEM örneklerine girmektedir. Bunların haricinde teknoloji ve mühendislik bilimlerinin entegre edildiği, çeşitli markaların kitleri de bulunmaktadır.

Örnek Etkinlik: Makeblock Neuron ile “Funny Touch” Uygulaması

Makeblock Inventor Kit

Funny Touch, hemen her nesneyi dokunmatik yüzeye dönüştürebileceğimiz bir modüldür. Modülü elektriği ileten herhangi bir materyal ile kullanmak mümkün. Modülün 2 ayrı parçası bulunmaktadır. Üzerinde “Funny” yazılı olan krokodil kablolar, kullanmak istenen nesnelere bağlanır. GND‘yi ise kendi elimizde tutmamız gerekir. Örnek uygulamamızda kola kutusu, oyun hamuru, çatal ve su kullandık. Siz de bu deneyi farklı iletken nesneler kullanarak gerçekleştirebilirsiniz. Uygulamada kullanılan kite buradan ulaşabilirsiniz.

Öğrencilerin analitik düşünme becerilerine katkı sağlayan, günlük hayatta kullanılan programlama dilleri için de bir temel oluşturan Scratch ile kodlama uygulamaları sanırım bu konuda en ön sıraya yazılabilir. Scratch, basit arayüze sahip, renkli kod bloklarının alt alta birleştirilmesiyle kolayca kodlanan bir programdır. Ayrıca web sitesinde Scratch ile yapılmış etkinlikleri, projeleri inceleyebilirsiniz.

Teknoloji denince STEM eğitimlerinde sadece robotik disiplini akla gelmemelidir. Bunun en büyük örneklerinden biri olarak Sphero verilebilir. Sphero’yu hareket ettirmek istediğimizde önce kürenin çapını, daha sonra gitmesi istenen mesafeye göre kürenin dönmesi gereken tur sayısı hesaplamak gerekiyor. Öğrenci burada aslında kürenin dönme hareketi ile hesaplama yapmış oluyor. Yapılan deneyler önce süreye bağlı hesaplansa da daha sonra kürenin dairesel hareketteki ivmesi hesaba katılmadığından dolayı devreye fizik giriyor. Bu şekilde öğrenci bir uygulama yaparken aslında fizik ve matematik disiplinlerinden faydalanmış oluyor.

Sphero

Bir Ebeveyn Olarak Kendi Çabamızla Çocuğumuza STEM Eğitimi Vermek Mümkün Mü? Neler Yapabiliriz?

Evet mümkün. Okulda bu deneyler için bazen süre, bazen de imkanlar yetersiz kalabiliyor. Piyasada farklı markaların çeşitli setleri ve kitleri, bu kitler hakkında internette ise birçok içerik bulunmaktadır. Bunlara örnek olarak Makeblock mBot kitini önerebiliriz. mBot kitleri ile robotik-kodlamaya iyi bir başlangıç yapmak mümkün. Ücretsiz bir platform olan Scratch sayesinde kolay bir programlama arayüzüne sahip mBot’lar ile sebep-sonuç ilişkisi ve algoritma kavramlarının öğrenciye aktarılması daha basit bir hal alıyor. Bunun haricinde yazılan programdan robotlar üzerinde fiziksel bir çıktı almak da öğrenmeyi keyifli hale getiriyor. Aşağıdaki linkten Blog sayfamızdaki Makeblock mBot içeriklerimize, video bağlantısından da kanalımızdaki Makeblock serimize ulaşabilirsiniz.

mBot ile ilgili detaylı bilgiye buradan ulaşabilirsiniz.

Scratch haricinde diğer ücretsiz platformlardan olan TinkerCAD ile 3 boyutlu tasarım öğrenmek çok kolay. Tasarım dünyasıyla yeni tanışanları mühendislikte kullanılan günlük 3 boyutlu tasarım programlarına hazırlayan TinkerCAD, çok basit bir arayüze sahiptir. Bu platform ile çocuğunuzun görsel düşünme becerilerinin gelişmesine yardım edebilir, belki de endüstriyel tasarıma karşı ilgi duymasını sağlayabilirsiniz. Çocuğunuz 3 boyutlu nesneler tasarladıkça geometriye olan ilgisi ve özgüveni de oluşacaktır. TinkerCAD’e buradan ulaşabilirsiniz.

TinkerCAD
TinkerCAD

Bir Öğretmen Olarak, Öğrencilerim İçin Ne Tür STEM Uygulamaları Yapabilirim?

Bir öğretmen olarak öğrencileriniz ile STEM uygulaması yapmak için öncelikle ders konusu seçimi yapmalısınız. Konu belirlendikten sonra uygulamanın hangi malzemelerle yapılacağı tamamen size kalmış. Daha önce de belirttiğimiz gibi STEM uygulamalarını sadece markalardan aldığınız kitlerle yapmak zorunda değilsiniz. Basit el işi malzemeleri kullanarak da eğlenceli bir uygulama gerçekleştirebilirsiniz.

Örneğin bir Fen bilimleri öğretmenisiniz ve uygulama yapmak istediğiniz konu “Kuvvet ve Hareket”. Elimizde Newton’un üçüncü hareket yasası olan etki tepki prensibini öğreten bir uygulama var. Basit olarak pipet ve balon yardımıyla bir rüzgar gülü yapabilirsiniz. İhtiyacınız olan tüm malzemeler:

  • Pipet
  • İyi silgisi olan bir kurşun kalem
  • Toplu iğne
  • Bant
  • Balon

Uygulamanın tüm detayları için kaynak web sitesine buradan ulaşabilirsiniz.

El Yapımı Rüzgar Gülü

Bunun gibi uygulamarla da öğrencilerinize teorik derste gördüklerinin gerçek dünyadaki karşılıklarını gösterebilir, pratik çalışmalarla dersi keyifli hale getirebilirsiniz. Öğrencilerin teknoloji ve bilgisayar bilimleri ile daha çok çalışmalar yapabilmeleri için yukarıda bahsettiklerimiz gibi ücretsiz kodlama ve tasarım platformlarından faydalanarak analitik düşünme, görsel kurgu becerilerini de geliştirebileceğiniz uygulamalar yapabilirsiniz. Bunların haricinde de çeşitli kitlerle robotik alanda çalışmalar yaparak fizik, matematik ve bilgisayar bilimleri disiplinlerinden ortak olarak nasıl çalışmalar yapıldığını, mühendisliğin temellerini nelerin oluşturduğunu keyifli atölye ve deneylerle göstermeniz mümkün.

Yukarıda verdiğimiz örnekteki gibi mBot ve Sphero ürünleri ile öğrencilerin keyif alacağı ve bununla beraber kendilerini geliştirebilecekleri çeşitli uygulamalar yapabilirsiniz. Bunlara ek olarak Makey Makeyler de örnek gösterilebilir. Makey Makey, bilgisayarınızın neredeyse her şeyi bir klavye olarak algılamasını sağlayacak bir karttır. Bu da bir sürü eğlenceli şeyler yapmanıza olanak sağlar. Örneğin, bir oyun hamuruyla Mario oynayabilir veya bir meyve ile piyano çalabilirsiniz. Makey Makey kullandığı yüksek dirençli switchler sayesinde fazla iletken olmayan materyallerle bile bağlantı sağlanabilir.

Makey Makey
Makey Makey

Tüm bu örneklerin dışında öğrencilerin yaş seviyesi ve pratik becerilerine göre bir seçenek daha mevcut. O da Arduino. Arduino, programlanabilir bir kontrol kartıdır. Elektronik projelerde ve uygulamalarda devrenin kontrolünü sağlar. Arduino ile programlama dillerine çok iyi hakim olmadan, temel algoritma bilgisiyle ve hatta hazır yazılımlarla yapılan projeleri programlamak mümkün. Arduino’yu etkili kullanmak için temel algoritma bilgisinin yanında temel bir elektronik bilgisi de gerekmektedir. Arduino’ya başlamak için blog sayfamızdaki Arduino Dersleri serimizi ve kanalımızdaki Arduino Playlistimizi takip edebilirsiniz.

Bu yazımızda STEM eğitim programlarından bahsettik ve çeşitli uygulama-etkinlik örnekleriyle veli ve öğretmenlere katkı sağlamaya çalıştık. Bir sonraki yazımızda görüşmek üzere, takipte kalın 🙂

2 Yorumlar

  1. Merhabalar ben Kübra. Bilgisayar Mühendisliği son sınıf öğrencisiyim. Birçok programlama dilinin yanında Scratch Eğitmenliği Eğitimi aldım. Eğitmenlik yapıp birçok çocuğa ulaşmak istiyorum, bu konuda bana yardımcı olur musunuz? Destek sağlar mısınız? Yanıtınızı bekliyorum, teşekkürler 🙂

    • Merhabalar hocam ilginiz için teşekkür ederiz. Makeblock Türkiye direktörü Fatih Bey’e konuyla ilgili mail atabilirseniz kendileri size konuyla ilgili dönüş yapacaktır. fatih.acil@robotistan.com adresinden kendisine ulaşabilirsiniz.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here