Effects of STEM education through problem-based learning (PBL) on students' higher order thinking skills (HOTS)

21. yüzyıl, ögrencilerin karmaşık ve gerçek dünya sorunlarını çözmek için eleştirel, yaratıcı ve problem çözme becerilerine sahip olmalarını gerektirmektedir. Matematik eğitimi, bu üst düzey düşünme becerilerinin (ÜDDB) geliŞtirilmesinde kilit bir rol oynamaktadır; ancak Türkiye gibi ülkelerde test çözme baskısı bu becerilerin gelişimini sıklıkla engellemektedir. Türkiye Müfredat reformlarına rağmen, PISA ve TIMSS sınavlarında düşük puanlar almaya devam etmekte ve bu da öğretim yöntemlerinde yenilik ihtiyacını ortaya koymaktadır. STEM eğitiminin probleme dayalı ögrenme (PDÖ) ile entegrasyonu, gerçek dünya problemleriyle bağlantılı, ögrenci merkezli bir yaklaşım sunarak eleştirel ve yaratıcı düşünmeyi teşvik etmektedir (Rehmat, 2015; Asghar ve ark., 2012). Bu çalışma, Türkiye'deki özel bir okuldaki beşinci sınıf ögrencileri ile STEM-PDÖ'nÜn eleştirel düşünme, matematiksel düşünme ve problem çözme becerileri (ÜDDB) üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla yarı deneysel ön test/son test kontrol gruplu bir desen kullanmıştır. Deney grubuna STEM-PDÖ dersleri uygulanırken, kontrol grubu STEM-PDÖ içermeyen dersler almıştır. Bulgular, deney grubunda eleştirel düşünme ve problem çözme becerilerinde anlamlı bir fark olduğunu göstermiştir. Ancak, matematiksel düşünmede istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmamıştır. Bu durum, başlangıç performansındaki farklılıklar ve daha küçük yaştaki ögrencilerin sınırlı üst biliş farkındalığından kaynaklanmış olabilir (Zimmerman, 2002). Bu çalışma, STEM-PDÖ'nün ögrencilerin ÜDDB gelişimini etkin bir şekilde destekleyebileceğine dair kanıtlar sunarak literatüre katkıda bulunmaktadır.