Farklı Ülkelerdeki STEM Uygulamaları ve Türkiye İçin Çıkarımlar (D.7.3-blog post)

Tuğçe EKİCİ

Uzm. Şehit Mustafa Akbaş İlkokulu, Seyitgazi, Eskişehir, Orcid: 0000-0002-4049-7811 tugce.ekici@gmail.com

Özet

Bilgi çağı olarak ifade edilen 21.yüzyılda bilim ve teknolojide yaşanan hızlı değişme ve gelişmeler; ülkelerin ekonomik, toplumsal ve politik sistemlerini etkilemektedir. Çağın gerektirdiği donanıma sahip, bilime meraklı, üretken, yaratıcı, kendini yenileyen, problem çözebilen, hayat boyu öğrenen yani 21.yüzyıl becerilerine sahip nitelikli bireylerin yetiştirilmesinde ve yeni ekonomik düzenin kalifiyeli iş gücü talebinin karşılanmasında STEM eğitiminin önemli bir rol oynadığı ifade edilmektedir (Bybee,2013). STEM eğitiminin bu etkisi sebebiyle gelişmiş ve gelişmekte olan pek çok ülke eğitim sistemlerini yenileme çabalarına giriştikleri görülmektedir. Bu doğrultuda ülkeler; konuyla ilgili kamu kurum ve kuruluşları, meslek odaları, bilim merkezleri, yükseköğretim kurumları, sivil toplum örgütleri ve iş dünyası ile bir araya gelerek ülke genelinde benimsenen “Ulusal STEM Eğitim Politikaları” oluşturmaktadırlar. Bu derleme çalışmada ulusal bir STEM eğitim politikası benimseyen ABD, Avusturalya ve Brezilya gibi ülkelerin STEM politika uygulamaları incelenmiş ve ülkemizdeki STEM eğitimine katkı sunmak üzere bazı çıkarımlarda ve önerilerde bulunulmuştur.

Giriş

Son yıllarda dünyanın gelişmiş ve gelişmekte olan her ülkesinde STEM eğitiminin yaygınlaşması ve kalitesinin artırılması için önemli çalışmalar yapılmaktadır. Gelişmiş ülkelerde STEM alanında yapılan çalışmalar incelendiğinde söz konusu çalışmaların dört ana kategoride yoğunlaştığı gözlemlenmektedir  (Sanders, 2009; Kelly ve Knowles, 2016):

1. Mühendislik tasarım becerilerinin fen-matematik disiplinleriyle bütünleştirilmesi ve mühendislik eğitiminin niteliğinin artırılmasına yönelik çalışmalar
2. Henüz STEM eğitiminin dezavantajlı olması nedeniyle yaygınlaşmadığı bölgelerde STEM uygulamalarını tanıtmaya ve teşvik etmeye yönelik çalışmalar ve söz konusu bölgelerde kız öğrenciler öncelikli olmak üzere öğrencilerin STEM alanlarına ilgilerini çekmeye yönelik hazırlanan programlar
3. STEM ve teknoloji uygulamaları, teknolojinin öğrenmedeki rolüne ilişkin çalışmalar
4. STEM öğretme öğrenme modelleri, kodlama ve robotik uygulamaları ile STEM eğitimine ilişkin çalışmalar

Gün geçtikçe daha fazla teknoloji ve mühendisliğe dayanan yeni ekonomik düzenin ihtiyaç duyduğu 21. yüzyıl becerilerine sahip nitelikli insanın yetiştirilmesinde STEM eğitimi güçlü bir rol oynamaktadır. STEM eğitiminin bu etkisi nedeniyle ABD, Avusturalya ve Brezilya gibi ülkeler eğitim programlarını yenileme çabalarına girişmişlerdir ve bu doğrultuda kamu kurumları, meslek odaları, sivil toplum örgütleri, iş dünyası, bilim merkezleri ve konuyla ilgili çeşitli kuruluşların çalışmalarını bir araya getirerek ulusal STEM eğitim politikaları oluşturmuşlardır. Bilim, teknoloji ve ekonomi alanlarında ön sıralarda yer alan söz konusu ülkelerin benimsedikleri STEM eğitim politikalarının incelenmesi ve ülkemizde yapılması planlanan çalışmalar için çıkarımlarda bulunulması Türkiye’deki STEM eğitiminin kalitesinin artırılmasında fayda sağlayacağı düşünülmektedir.

ABD’de STEM Eğitimi ile İlgili Uygulamalar

STEM kavramı ilk kez ABD’de ortaya çıkmış, 2000’li yıllardan itibaren ABD’li eğitimciler arasında büyük kabul görmüş ve kısa sürede tüm dünyayı etkisi altına almıştır. Her ne kadar ABD’de STEM yaklaşımı resmi belgelerde 2000’li yıllarda karşımıza çıksa da kavramın ortaya çıkışı çok daha eski zamana dayanmaktadır. O zamanki adı SSCB olan Rusya 4 Ekim 1957 tarihinde Sputnik uydusunu Dünya’nın yörüngesine oturtmuş ve soğuk savaş yıllarında yaşanan bu gelişme ABD’de filmlere dahi konu olan hayal kırıklığı ve yenilmişlik duygusu oluşturmuştur. Bu olayın güdüleyici etkisiyle ABD’de STEM alanlarına yüksek bütçeler ayrılmış ve ilgili disiplinlerdeki araştırmalar yıllar boyu desteklenmiştir.

ABD’de son yıllarda STEM eğitimine olan ilginin farklı bir boyut kazandığı görülmektedir. Uzmanlar tarafından yapılan araştırmalar neticesinde ABD’de STEM alanlarına duyulan ilginin azaldığı, öğrencilerin STEM ile ilgili disiplin alanlarında beklenen başarıyı gösteremediği ve iş dünyasının ihtiyaç duyduğu nitelikli insan talebinin karşılanamadığı tespit edilmiştir. Bu doğrultuda STEM eğitimini iyileştirmeye yönelik 5 yıllık Federal STEM Strateji Planı (Federal Inventory of STEM Education) hazırlanmıştır. Federal Strateji Planının öncelikleri şu şekilde ifade edilmektedir:

1. STEM eğitiminin okul öncesinden başlayarak üniversite eğitimine kadar tüm eğitim kademelerinde yaygınlaşmasının sağlanması,
2. STEM öğretmen kapasitesinin artırılması, bu doğrultuda sonraki on yılda en az 100,000 STEM öğretmeninin yetiştirilmesi,
3. Hizmet içi eğitim ve yenilikçi uygulamalar yoluyla STEM alanında öğretmen yeterliliklerinin artırılması,
4. Üniversite öğrencilerine STEM deneyiminin kazandırılması ve sonraki on yılda STEM alanlarının mezun sayısının yaklaşık 1 milyon artırılması,
5. Yapılan araştırmalar neticesinde STEM alanlarında yeteri kadar temsil edilemeyen dezavantajlı grupların (kadınlar, özel gereksinimli bireyler, kırsal kesimde yaşayanlar) katılımının sağlanması
6. Toplumun STEM eğitimine katılımının sağlanması, sivil toplum örgütleri, meslek odaları, bilim merkezleri ile iş birliği yapılması, iş dünyasının desteğinin alınması,
7. Öğretmen yetiştiren kurumların Federal STEM Strateji Planında yer alan temel ilkeleri dikkate alarak eğitim programlarının hazırlanması, nitelikli STEM iş gücü için üniversitelerde STEM alanlarına özgü lisansüstü eğitim programlarının tasarlanması ve okul dışı öğrenme ortamlarının desteklenmesi,
8. STEM uygulamalarının bireysel ve toplu raporlamalar, öz değerlendirmeler ve denetimler yoluyla teftiş edilmesidir (Holdren vd., 2013; Aydeniz ve Bilican, 2018; Ay ve Seferoğlu,2020).

ABD iç işlerinde birbirinden bağımsız dış işlerinde tek bir ülke olarak hareket eden 14 ulusal yapıdan oluşmaktadır. Ülke politikası olarak kabul edilen Federal STEM Strateji Planı, söz konusu ulusal yapılarda “CoSTEM” adı verilen STEM Eğitim Komiteleri aracılığıyla uygulanmaktadır. STEM Eğitim Komiteleri bulunduğu bölgelerde STEM alanlarında nitelikli insanların yetiştirilmesi ve STEM eğitiminin iyileştirilmesi için çeşitli programlar tasarlamaktadır ve bilim adamları, mühendisler, araştırmacılar istihdam etmektedir. STEM okuryazar nüfusunu geliştirmeye yönelik okul dışı faaliyetler, müze ve bilim merkezi gezileri, video kaynaklar, basılı yayınlar ve web siteleri gibi STEM öğrenme kaynaklarını finanse etmektedir. CoSTEM bu süreçte okul öncesinden üniversiteye kadar okul dışı öğrenme ortamları da dâhil olmak üzere tüm eğitim kademelerinde STEM eğitimini desteklemektedir (Holdren vd., 2013).

2016 yılında Ulusal Mühendislik Akademisi’nin desteğiyle ülkedeki mevcut STEM uygulamalarının etkililiğini araştırmak, STEM eğitiminde karşılaşılan sorunları ve çözüm yollarını belirlemek için “ STEM Integration in K-12 Education: Status, Prospectus and Agenda for Research” adlı bir rapor yayımlanmıştır. Rapora göre öğrenme ortamlarında yapılması gereken değişiklikler; öğretmenlerin mühendislik alan bilgi ve becerilerinin geliştirilmesi, öğrencilerin STEM projelerini hayata geçirmelerini sağlamak için gerekli finansal desteğin ve uygulama fırsatının iş dünyası tarafından sunulması, ders saatlerinin yeniden düzenlenmesi ve öğretmenlerin ortak STEM ders planı hazırlama konusunda desteklenmesi biçiminde sıralanmıştır. Günümüzde ise ABD’de STEM alanlarında araştırma yapan uzmanlar söz konusu raporda yer alan sonuçlara benzer konular üzerinde çalışmaktadır (Kelly ve Knowles, 2016).

Avusturalya’da STEM Eğitimi ile İlgili Uygulamalar

ABD’de hızla ilerleme kaydeden STEM eğitimi, Avusturalya’yı da kısa sürede etkisi altına almıştır. Yapılan araştırmalar neticesinde Avusturalya’da fen alanında yeterli sayıda araştırmacı ve nitelikli iş gücü olmasına karşın matematik ve mühendislik alanında yeterli sayıda araştırmacı ve nitelikli iş gücü olmadığı belirlenmiştir. Ayrıca söz konusu araştırmalarda öğrencilerin son yıllarda STEM alanlarına duyduğu ilginin azaldığı, okullarda STEM odaklı çalışmaların etkin bir biçimde yürütülemediği ve genç nüfusun istenilen düzeyde STEM bilgi ve becerilerini kazanamadığı tespit edilmiştir. Bu doğrultuda Avusturalya’da STEM eğitimini iyileştirmeye yönelik çeşitli raporlar yayımlanmıştır. Bu raporlar arasında “Technology, Engineering and Mathematics: Australia’s Future (2014)” ve “The National STEM School Education Strategy (2015)” ülkenin ulusal STEM eğitim politikasına yön vermeleri bakımından dikkat çekmektedir. Tablo1’de bu raporlardaki STEM eğitiminin temel hedefleri açıklanmıştır (Thomas ve Watters,2015).

Tablo 1: Avusturalya’da STEM Eğitiminin Temel Hedefleri

Technology, Engineering and Mathematics: Australia’s Future Raporu

Temel Hedefler

Eğitim ve Yaşam Boyu ÖğrenmeEkonomik RekabetKüreselleşen Dünyayla EtkileşimAraştırma ve Geliştirme (AR-GE)

The National STEM School Education Strategy (Ulusal STEM Okul Eğitimi Stratejisi) Raporu

Temel Hedefler

Lise eğitimini tamamlayan tüm Avusturalyalı öğrencilerin asgari düzeyde STEM bilgi, uygulama ve becerilerini kazanmış bir biçimde mezun olmalarıMezun olan öğrencilerin STEM bilgi ve becerilerini kullanarak toplumsal, bilimsel ve mühendislik sorunlarına çözüm yolları bulmak için daha karmaşık STEM konularına ilgi duymalarını ve araştırmalarını sağlama

Tablo 1’e göre Technology, Engineering and Mathematics: Australia’s Future (Teknoloji, Mühendislik ve Matematik: Avusturalya’nın geleceği) adlı raporunda dört ana hedef vurgulanmaktadır. STEM eğitimi yaşam boyu devam etmesi gereken bir süreçtir ve küresel rekabetin yaşandığı günümüz piyasasında Avusturalya ekonomisinin ihtiyaç duyduğu nitelikli iş gücünün yetiştirilmesinde ve lider ülkeler arasında yerini almasında önemli bir eğitimsel model olarak görülmektedir. Bu rapora göre STEM eğitiminin en önemli unsuru Araştırma ve Geliştirme (AR-GE) faaliyetleridir. STEM alanlarında yürütülen AR-GE faaliyetleri inovasyona sebep olması bakımından ülke ekonomisine katkı sunmaktadır, ülkenin dünya piyasasında ekonomik rekabet gücünü artırmaktadır. STEM bilgi ve becerilerini kazanmış bireylerin sayısının artmasıyla AR-GE kapasitesi artmaktadır ve bu sayede küresel sorunlar etkili STEM projeleriyle çözümlenebilmektedir. Technology, Engineering and Mathematics: Australia’s Future raporunun etkisiyle bir yıl süre boyunca ülkenin “Ulusal STEM Okul Eğitimi Stratejisi” raporu yayımlanmıştır. Tablo 1 incelendiğinde söz konusu raporun; “lise eğitimini tamamlayan öğrencilerin asgari düzeyde STEM bilgi ve becerilerini donanmış bir biçimde mezun olmaları ve toplumsal, bilimsel ve mühendislik sorunlarının çözümünü bulmak için STEM alanlarına ilgi duymalarını sağlama “ biçiminde iki ana hedefi olduğu görülmektedir. Bu hedefler doğrultunda raporda STEM eğitim uygulamalarına yön veren beş amaç belirlenmiştir:

1. Öğrencilerin STEM alanlarına ilgi duymalarını ve öğrenme etkinliklerine etkin katılımlarını sağlamak amacıyla programlar geliştirmek bu sayede öğrencilerin STEM bilgi ve becerilerini artırmak,
2. STEM alanlarında uzman öğretmen kapasitesini ve öğretmen yeterliliklerini artırmak,
3. Okul ve okul dışı öğrenme ortamlarında STEM eğitim faaliyetlerine yeterli bütçe ayırmak,
4. İş dünyasını, konuyla ilgili meslek odaları ve sivil toplum örgütlerini, yükseköğretim kurumlarını STEM eğitim faaliyetlerine ortak etmek,
5. STEM eğitiminde kaliteyi artırmak için AR-GE çalışmaları yürütmek ve değerlendirme raporları hazırlamaktır (Australian Educational Council, 2014).

Bu amaçları gerçekleştirmek için söz konusu rapor 6 eyaletin milli eğitim bakanı tarafından onaylanmış ve 2015 yılında yürürlüğe girmiştir. Aynı yıl içerisinde hizmet içi eğitimler yoluyla 200’ün üzerinde STEM uzmanı öğretmen yetiştirilmiş ve alan uzmanı öğretmenler bölgesel düzeyde STEM eğitim çalışmalarının koordinasyonunu sağlamada görevlendirilmiştir. Tüm bu çalışmalar Avusturalya’da STEM eğitiminin ulusal bir öncelik olarak kabul edildiğini göstermektedir (Ay ve Seferoğlu, 2020).

Brezilya’da STEM Eğitimi ile İlgili Uygulamalar

Latin Amerika’nın en büyük, dünyanın ise en büyük 10 ekonomisi arasında yer alan Brezilya 2000’li yıllarda gelişmiş ülkelerdeki STEM eğitim akımından etkilenmiştir. Brezilya’nın genç bir nüfusa sahip olmasına karşın nüfusunun önemli bir kısmının eğitime erişimde sıkıntı yaşadığı bilinmemektedir. Eğitimde fırsat eşitliğinin sağlanması, 21.yüzyıl becerilerine sahip nitelikli bireylerin yetiştirilmesi ve iş dünyasının kalifiyeli iş gücü talebinin karşılanması için ülkede STEM eğitimine önem verilmiş ve ulusal STEM eğitim politikası işe koşulmuştur (Aydeniz ve Bilican, 2018). 2009 yılında Brezilya’da Milli Eğitim Bakanlığı ve Teknoloji Bakanlığı’nın koordinesinde Science Without Borders ve Dünya Fonu tarafından finanse edilen STEM Brasil programları başlatılmış ve STEM eğitiminin kaliteli bir biçimde geniş kitlelere ulaşması hedeflenmiştir. Science Without Borders programı sayesinde 101,000 Brezilyalı öğrenci ve araştırmacıya STEM alanlarında uluslararası eğitim fırsatı sunulmuş, dünyadaki önemli bilim merkezleriyle iş birliği sağlanarak en son gelişmeler ve araştırma teknikleriyle donanmış STEM uzmanları yetiştirilmiştir. STEM Brasilprogramı ise Brezilya’daki STEM öğretmenlerine; 96 saati sınıf içi uygulama, 36 saati çevrim içi eğitim, 48 saati mentörlük faaliyetlerini içeren ve 2 yıl süren 180 saatlik zenginleştirilmiş uygulamalı bir hizmet içi eğitim fırsatı sunmaktadır. Bu programın temel amacı, STEM öğretmenlerine, derslerini projeye dayalı, uygulamalı, 21.yüzyıl becerilerini kazandırmayı önceleyen bir öğretim programıyla öğretmeleri için gerekli eğitim, kaynak ve materyali sunmaktır. Mevcut programlar sayesinde Brezilya, bilim ve teknolojide lider, ekonomik açıdan güçlü dünya ülkeleri arasında varlığını sürdürmeye çalışmaktadır (Burns vd., 2012).

Farklı Ülkelerdeki STEM Eğitim Uygulamalarının Ortak Özellikleri

Amerika Birleşik Devletleri’nden Avusturalya’ya kadar ulusal bir STEM eğitim politikası beyan eden tüm gelişmiş ülkelerde STEM eğitiminde şu ortak özellikler göze çarpmaktadır ( Şekil-1):

Şekil1:Farklı Ülkelerdeki STEM Eğitimi Uygulamalarının Ortak Özellikleri

Her Yaşta STEM Eğitimi: STEM eğitiminin okul öncesinden başlayarak üniversite eğitimine kadar uygulanmasını ifade etmektedir. STEM alanlarına duyulan ilginin artırılması, STEM eğitiminin anlamlı öğrenmeyi sağlaması ve ulusal bir STEM politikasının varlığını sürdürmesi bakımından STEM uygulamalarına erken yaşlardan itibaren yer verilmesi gerekmektedir.

Kodlama Eğitimi: Bilgi çağı olarak adlandırılan 21.yüzyılda bilim ve teknolojide yaşanan gelişmeler, kodlama eğitimini resmi öğretim programlarının vazgeçilmez bir parçası olarak karşımıza çıkarmaktadır. Kodlama eğitimi, öğrencilerin erken yaşlardan itibaren problem çözme, yaratıcı ve eleştirel düşünme becerileri ile teknoloji okuryazarlıklarının gelişimini sağlamaktadır. Bu yönüyle kodlama eğitimi, STEM eğitiminin bir parçası olarak düşünülmektedir.

STEM Öğretmen Kapasitesi ve Kalitesi: Tüm gelişmiş ülkelerde STEM alanlarında uzman öğretmen kapasitesinin ve öğretmen yeterliliklerinin artırılmasına yönelik çalışmalar yapılmaktadır. Zenginleştirilmiş ve uygulamalı hizmet içi eğitimler yoluyla STEM öğretmenlerinin mesleki gelişimleri desteklenmektedir.

STEM Bilgi ve Becerilerinin Ölçülmesi: STEM eğitimiyle hedeflenen öğrenme çıktılarının ölçülmesi, eğitim politikalarının işleyen ve aksayan yönlerinin tespit edilerek gerekli yenileme çalışmalarının yapılması için işe koşulan süreç odaklı ölçme ve değerlendirme yaklaşımını ifade etmektedir.

STEM Eğitimine Erişim ve Eşitlik: Her öğrencinin kaliteli bir STEM eğitimine erişmesi için kapsayıcı bir eğitim programının hazırlanması ve uygulanması gerekmektedir. STEM eğitimine erişimleri kısıtlı olan dezavantajlı grupların (kırsal kesimde okuyanlar, kız öğrenciler, özel gereksinimli öğrenciler vb.) STEM alanlarına ilgi duymaları ve kaliteli STEM eğitimine ulaşmaları için okul içi ve okul dışı öğrenme ortamlarının iyi bir biçimde düzenlenmesi önem arz etmektedir (Aydeniz ve Bilican, 2018).

Türkiye için Çıkarımlar

Gelişmiş ülkelerdeki STEM eğitim uygulamalarını göz önünde bulundurarak ülkemizdeki STEM eğitimine katkı sunmak için şu çıkarımlarda bulunulabilir:

1. Milli Eğitim Bakanlığı’nın koordinesinde konuyla ilgili kamu kurumları, yükseköğretim kurumları, sivil toplum örgütleri, meslek odaları ve iş dünyasından temsilcilerin bir araya gelmesi ile sektörler arası ortaklıklar sağlanabilir.
2. Milli Eğitim Bakanlığı tarafından eğitim öğretimde uygulanmaya yönelik uzun vadeli STEM stratejileri ve eylem planı hazırlanabilir.
3. Fen. Matematik, teknoloji ve mühendislik alanında söz sahibi resmi ve özel kurumlar inisiyatif alıp STEM Öğretim Programı hazırlayabilirler. STEM öğrenme ortamlarının geliştirilmesi için gerekli kaynak ve materyal için iş dünyası ile iş birliği yapılabilir.
4. STEM öğretim programının tüm ülkemizde etkin, anlamlı ve tüm öğrencileri kapsayacak bir biçimde uygulanabilmesi için STEM öğretmen kapasitesinin artırılmasına ve öğretmen yeterliliklerinin geliştirilmesine yönelik çalışmalar yapılabilir.
5. Öğretmen yetiştiren kurumlarımızın öğretim programlarını yeniden gözden geçirip STEM felsefesi, uygulamaları ve pedagojisiyle ilgili gerekli güncellemelerin yapılması sağlanabilir.
6. Okullarda ve okul dışı öğrenme ortamlarında STEM eğitiminin etkililiğini gözlemleme ve uygulamada karşılaşılan sorunları tespit etme adına eğitim kurumlarında rehberlik ve teftiş çalışmaları yapılabilir (Aydeniz ve Bilican, 2018; Ay ve Seferoğlu, 2020).

Kaynakça

Australian Educational Council. (2014). The National STEM School Education Strategy 2016-2026, https://www.education.gov.au/australian-curriculum/support-science-technology-engineering-and-mathematics-stem/national-stem-school-education-strategy-2016-2026 (E.T. 20.02.2023).

Ay, K. ve Seferoğlu, S.S. (2020). Farklı Ülkelerin STEM Eğitimi Politikalarının İncelenmesi ve Türkiye için Çıkarımlar. Erzincan Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 23(1), 82-105.

Aydeniz, M. ve Bilican, K. (2018). STEM Eğitiminde Global Gelişmeler ve Türkiye için Çıkarımlar. İçinde S. ÇEPNİ (Editör), Kuramdan Uygulamaya STEM Eğitimi (69-90). Ankara: Pegem Akademi.

Burns, B., Evans, D. ve Luque, J. (2012). Achieving World Class Education in Brazil. Washington: The International Bank for Reconstruction and Development, World Bank.

Bybee, R. W. (2013). The Case for STEM Education: Challenges and Opportunites. Virgina: NTS Press.

Holdren, J. P., Marrett, C. ve Suresh, S. (2013). Federal Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Education: 5 Year Strategic Plan. USA: National Science and Technology Council, Committee on STEM Education.

Kelly, T. R. ve Knowles, J.R. (2016). A Conceptual Framework for Integrated STEM Education. International Journal of STEM Education, 3(11), 2-12.

Sanders, M. (2009). STEM, STEM Education, STEMmania. The Technology Teacher, 68(4), 20-26.

Thomas, B. ve Watters, J. (2015). Perspectives on Austrulian, Indian and Malaysian Approaches to STEM Education. International Journal of Educational Development, 45(11), 42-56.