International Engineering Education Conference - Turkey's Vision 2023 Conference Series - Atılım University

Workshops

Workshop #4

“İlköğretim Öğrencilerine Matematik, Fen Bilimleri Ve Teknoloji Derslerinin Mühendislik Eğitimi Kullanılarak Öğretilmesi”

İlköğretim okullarında öğretilen matematik, fen bilimleri ve teknoloji derslerinin daha iyi öğrenilebilmesi için, dünyadaki birçok ülkede mühendislik eğitimi bir şekilde ilköğretim eğitimine dahil edilmeye başlanmıştır. Bu yeni uygulama sayesinde, ilköğretim öğrencileri öğrendikleri matematik, fen bilimleri ve teknoloji derslerinin gerçek hayatta nasıl işe yaradığını görebilecek ve bu sayede bilgileri daha kalıcı olabilecektir.
 Bir öğrencinin hangi mesleği seçeceği, o öğrencinin ilköğretim eğitimi sırasında ilgi duyduğu derslerle alakalı olacaktır. Başka bir değişle, eğer bir öğrenci matematik, fen bilimleri ve teknoloji konularına ilköğretim sırasında daha alakalı ise, ileride seçeceği mesleği de bu konularla o kadar alakalı olacaktır. İlköğretim sırasında isteyerek ve bilinçli bir şekilde tercih edilmiş bir mesleği yapan kişi, o mesleği çok daha iyi uygulayacaktır.
Bu uygulamanın öncüsü olan Amerika Birleşik Devletleri’nde, mühendislik eğitiminin ilköğretim eğitimine dahil edilme çalışmalarının ilki 1990’larda gerçekleştirilmiş olup, yapılan araştırmalar sonunda mühendislik eğitiminin ilköğretim eğitimine dahil edilmesinin faydaları şu şekilde sıralanmıştır:

  • Öğrenciler matematik, fen bilimleri ve teknoloji konularını daha iyi öğrenirler ve bu konularda daha başarılı olurlar.
  • Öğrencilerin mühendisliğe ve mühendislik uygulamalarına olan ilgileri artar.
  • Öğrencilerin ileride seçtikleri mesleklerin daha çok mühendislik alanlarını içermesi sağlanır.
  • Öğrencilerin teknoloji hakkında daha çok bilgili olmaları sağlanır.   

Bu bilgiler ışığında, Türkiye’de de mühendislik eğitimini ilköğretim eğitimine dahil edebilmek için, iki farklı etkinlik hazırlanmıştır. Öğrencilere ulaşabilmek için aktif, müşterek ve probleme dayalı öğrenme teknikleri etkinliklerin içine dahil edilmiştir. Bu çalıştayda, bu iki etkinlik ilköğretim öğrencileriyle beraber gerçekleştirilecektir ve çalıştay katılımcıları ise bu etkinliklerin ilköğretim öğrencileri üzerindeki etkilerini değerlendirme fırsatı bulacaklardır.

Çalıştay İçerik Detayları

Öğrenme hedefleri
  • Bu çalıştayın katılımcıları, Mühendislik eğtiminin ilköğretim okulu öğrencileri üzerinde ne gibi etkiler bıraktığını gözlemleme imkanı bulacaktır.
  • Mühendislik kavramları ve konularını kullanılarak, ilköğretim okulu öğrencilerinin çevresi ile okulda öğrendikleri konuları nasıl bağdaştırtırdığını gözlemleme imkanı bulacaktır.
  • Etkinlik sonrasında diğer mühendislik bilimlerinin bu gibi etkinlikleri ne şekilde hazırlayabileceği tartışılacaktır.
Çalıştay düzenleme gerekçesi

İlköğretim okullarında öğretilen matematik, fen bilimleri ve teknoloji derslerinin daha iyi öğrenilebilmesi için, dünyadaki birçok ülkede mühendislik eğitimi bir şekilde ilköğretim eğitimine dahil edilmeye başlanmıştır. Bu yeni uygulama sayesinde, ilköğretim öğrencileri öğrendikleri matematik, fen bilimleri ve teknoloji derslerinin gerçek hayatta nasıl işe yaradığını görebilecek ve bu sayede bilgileri daha kalıcı olabilecektir.
Bir öğrencinin hangi mesleği seçeceği, o öğrencinin ilköğretim eğitimi sırasında ilgi duyduğu derslerle alakalı olacaktır. Başka bir değişle, eğer bir öğrenci matematik, fen bilimleri ve teknoloji konularına ilköğretim sırasında daha alakalı ise, ileride seçeceği mesleği de bu konularla o kadar alakalı olacaktır. İlköğretim sırasında isteyerek ve bilinçli bir şekilde tercih edilmiş bir mesleği yapan kişi, o mesleği çok daha iyi uygulayacaktır.
Bu uygulamanın öncüsü olan Amerika Birleşik Devletleri’nde, mühendislik eğitiminin ilköğretim eğitimine dahil edilme çalışmalarının ilki 1990’larda gerçekleştirilmiş olup, yapılan araştırmalar sonunda mühendislik eğitiminin ilköğretim eğitimine dahil edilmesinin faydaları şu şekilde sıralanmıştır:

  • Öğrenciler matematik, fen bilimleri ve teknoloji konularını daha iyi öğrenirler ve bu konularda daha başarılı olurlar.
  • Öğrencilerin mühendisliğe ve mühendislik uygulamalarına olan ilgileri artar.
  • Öğrencilerin ileride seçtikleri mesleklerin daha çok mühendislik alanlarını içermesi sağlanır.
  • Öğrencilerin teknoloji hakkında daha çok bilgili olmaları sağlanır.   

Bu bilgiler ışığında, mühendislik eğitimini ilköğretim eğitimine dahil edebilmek için, iki farklı etkinlik hazırlanmıştır. Öğrencilere ulaşabilmek için aktif, müşterek ve probleme dayalı öğrenme teknikleri etkinliklerin içine dahil edilmiştir. Bu çalıştayda, bu iki etkinlik ilköğretim öğrencileriyle beraber gerçekleştirilecektir ve çalıştay katılımcıları ise bu etkinliklerin ilköğretim öğrencileri üzerindeki etkilerini değerlendirme fırsatı bulacaklardır.  

Çalıştay nasıl icra edilecek ?

Bu çalıştayda “Köprü Tasarım Atölyesi” ve “Legolarla İlk Robotumu Programlıyorum Atölyesi” isimli, herbiri yaklaşık 1-1.5 saat süren iki farklı etkinlik, 20-25 kişidan oluşan ilköğretim okulu öğrenci grupları ile beraberce gerçekleştirilecektir.
Bu etkinlikler gerçekleştirilirken, çalıştay katılımcıları da gerçekleştirilen etkinlikleri seyredecek ve bu etkinliklerin ilköğretim öğrencileri üzerinde ne gibi etkiler bıraktığını gözlemleme fırsatı bulacaklardır.
Etkinliklerin tamamlanmasının ardından etkinlik yürütücüleri, çalıştay katılımcılarının sourlarını cevaplayacaktır. Karşılıklı görüş alış-verişinde bulunulacak bu bölümde bu çalıştaydan en yüksek derecede kazanç sağlanılmaya çalışılacaktır.  

Temel konular

Çalıştayda “Köprü Tasarım Atölyesi” ve “Legolarla İlk Robotumu Programlıyorum Atölyesi” isimli iki adet etkinlik gerçekleştirilecektir. Köprü Tasarım Atölyesi Etkinliği İnşaat Mühendisliği ve Legolarla İlk Robotumu Programlıyorum Atölyesi Etkinliği Bilgisayar Mühendisliği konu, kavram ve yapılarını kullanarak öğrencilere ulaşmaktadır.

Dinleyiciler

Çalıştaya her tür mühendislik alanına mensup kişiler katılabilir. Bu çalıştayda gerçekleştirilen etkinliklerin benzerleri, diğer mühendislik alanları için de oluşturulabilir ve ilköğretim hatta ortaöğretim kurumlarında gerçekleştirilebilir.
İlköğretim ve ortaöğretim mensuplarının da bu çalıştaya katılmaları, böyle eğitimlerin yaygınlaşması ve etkilerinin daha iyi irdelenebilmesi için önemlidir.
Velilerin de bu çalıştaya katılabilirler. Bu sayede, çocuklarının aldıkları eğitimi ile gerçek dünyanın ne şekilde birleştiğini görme imkanı bulacaklardır.    

Çalıştay Konuşmacısı Detayları

Çalıştay İle İlgili İletişim Sağlanacak Kişi:
Yrd. Doç. Dr. Halit Cenan Mertol
Atılım Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü
Kızılcaşar Mahallesi, 06836, İncek, Ankara, Türkiye
Tel: (312) 586 8350, Faks: (312) 586 8091
E-posta: hcmertol@atilim.edu.tr


Etkinlik Yürütücüleri:

Köprü Tasarım Atölyesi:
Yrd. Doç. Dr. Halit Cenan Mertol
Atılım Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü
Kızılcaşar Mahallesi, 06836, İncek, Ankara, Türkiye
Tel: (312) 586 8350, Faks: (312) 586 8091
E-posta: hcmertol@atilim.edu.tr

Robot Atölyesi:
Yrd. Doç. Dr. Erol Özçelik  
Atılım Üniversitesi, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü
Kızılcaşar Mahallesi, 06836, İncek, Ankara, Türkiye
Tel: (312) 586 8793, Faks: (312) 586 8091
E-posta: eozcelik@atilim.edu.tr

Özgeçmişler:

Yrd. Doç. Dr. Halit Cenan Mertol 1977’de Ankara’da doğmuştur. Lisans derecesini, Orta Doğu Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü’nden 1999 yılında almıştır. Yüksek lisans derecesini, yine aynı okuldan 2002 yılında Yapı Mekaniği Dalı’nda tamamlamıştır. Doktora çalışmaları için 2002 yılında Amerika Birleşik Devletleri’ne gitmiş ve 2006 yılında Kuzey Karolina Devlet Üniversitesi’nden doktora derecesini almıştır. Aynı üniversitede, 2007 yılına kadar Doktora Sonrası Çalışmları’nda (Post-Doc) bulunmuş ve tamamlanmasının ardından Türkiye’ye dönmüştür. Yüksel Proje Uluslararası A.Ş.’de 2007-2008 yılları arasında çalışmış ve 2008 Güz döneminden itibaren Atılım Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü’ne geçmiştir. Halen burada Yrd. Doç. Dr. olarak görev yapmaktadır.

Yrd. Doç. Dr. Erol Özçelik
1976’da doğmuştur. Lisans derecesini, Orta Doğu Teknik Üniversitesi Bilgisayar Öğretmenliği Bölümü’nden 1999 yılında almıştır. Yüksek lisans ve doktora derecelerini yine aynı okuldan sırasıyla, 2002 yılında Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Dalı’nda ve 2008 yılında Bilişsel Bilimler Dalı’nda tamamlamıştır. 2008 Güz döneminden itibaren Atılım Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü’ne geçmiştir. Halen burada Yrd. Doç. Dr. olarak görev yapmaktadır.

Etkinlikler Hakkında:

Köprü Tasarım Atölyesi (Yrd. Doç. Dr. Halit Cenan Mertol): İnşaat Mühendisliği yapıları olan köprüleri kullanarak, matematiğin, bilimin ve fen konularının eğlenceli bir şekilde öğretilmesi amaçlanmaktadır. Bu sayede, öğrencilerin çevresi ile okulda öğrendikleri konuları bağdaştırmasına yardımcı olunacaktır.
Kiriş Köprü Atölye Çalışması’nda, ilk önce İnşaat Mühendisliği mesleği tanıtılacak ve İnşaat Mühendisleri’nin ne gibi yapılar yaptıkları öğrencilere anlatılacaktır. Daha sonra atölye çalışmasının konusu olan köprüler hakkında genel bilgiler verilecek ve kiriş, kemer, kafes sistemli, kablo gergili, asma köprüler gibi değişik tipteki köprüler öğrencilere gösterilecektir. Öğrenciler beşer kişilik gruplara ayrılacak ve kiriş köprüler üzerine olan deneyleri gruplar halinde yapmaları sağlanacaktır. Bu şekilde öğrenciler, tahtadan kiriş bir köprü yapacak ve herbiri üzerinden geçerek onu test edecektir. Strafor ve kürdan kullanarak küçük bir kiriş köprü yapacak ve bu kiriş köprüyle kiriş köprü çeşitlerini uygulamalı olarak tanıyacaklardır. Daha sonra çekme ve basınç kuvvetlerinin anlamı ve ne şekilde oluştuğu öğrencilere uygulamalı olarak gösterilecektir. Hangi tipteki malzemelerin basınç, hangilerinin çekme  kuvvetine dayanıklı oldukları, öğrencilerin bir ipi çekmesi ve bir strafor parçasını sıkıştırarark parçalaması ile gözlenecektir. Kiriş köprülerin, herhangi bir yüke maruz kaldıklarında nasıl eğildikleri ve bu eğilme sırasında basınç ve çekme kuvvetlerinin kirişin hangi bölgelerinde oluştuğu öğrencilere gösterilecektir. Atölye çalışması süresince öğrenilenlerin sınanması amacıyla, öğrenci gruplarından strafordan oluşan bir kiriş köprünün duct bandı kullanılarak güçlendirilmesi istenecek ve güçlendirilen kirişlerin yüklenmesi ile kiriş köprüsü en çok yük taşıyan gruplar ödüllendirilecektir.

Legolarla İlk Robotumu Programlıyorum Atölyesi (Yrd. Doç. Dr. Erol Özçelik): Bu etkinliğin iki amacı vardır. Birinci amaç, örnek robotlar sunarak öğrencilerin ilgisini çekmek ve öğrencilerin robotlarla neler yapabileceklerini göstererek motivasyonlarını artırmak. İkinci amaç, Lego Mindstorms NXT’ye giriş yaparak Legolardan basit bir robot yapmaktır. Lego Mindstorms NXT çalışma ortamındaki donanımsal ve yazılımsal bileşenler öğrencilere tanıtılacaktır. Basit bir robot yapmanın ne kadar kolay olduğu gösterilerek öğrencilerin motivasyonu ve robot geliştirmeye yönelik öz-yeterlilik inançları artırılacaktır.
Öğrencilerin Lego Mindstorms teknolojisi ile neler yapabileceklerine örnekler gösterilecektir. Projektörden öğrencilerin yaşıtlarının geliştirdikleri robotlar sunulacaktır. Buradaki amaç, çalışan robotlar göstererek öğrencilerin motivasyonunu artırmaktır. Öğrencilere Lego Mindstorms ortamının donanımsal ve yazılımsal bileşenleri tanıtılacaktır. Sınıfta, yazılımın kullanılarak robotun nasıl programlandığı, programların robota nasıl aktarıldığı ve robotun nasıl bu programı çalıştırıldığı gösterilecektir.
Grupların kendilerine verilen görevi yani robotlarını 2 metre ileri gitmesini sağlamaları istenir. Siyah bant ile 50 cm’lik bir uzunluk belirlenir. Öğrencilere verilen tek referans bilgisi budur. Öğrencilere istedikleri kadar deneme yanılma hakkı verilir. Bu sayede gruplar robotlarının 50 cm gitmesi için tekerleğin kaç tur atması gerektiğini bulurlar. Bu bilgi kullanılarak robotun 2 metre ileri gitmesi için programlanması istenir. Yarışmada her bir gruba tek bir hak verilir. Yarışmada robotlarının belirtilen mesafe kadar ileri gidip gitmediği ölçülür. Görevi en doğru şekilde başaran grup o yarışmayı kazanır. Her bir tekerlek için ayrı yarışma yapılır. Hataların sebepleri çalışma kağıdındaki ilgili yere katılımcıların yorumlanması istenir. Hataların gruplar tarafından keşfedilip çözülmesi istenir. Gerektiğinde eğitmen gruplara yardım eder.  Son olarak, tüm gruplar öğrendikleri matematik konularını yorumlarlar.
Kapanışta, eğitmen bu etkinlikte işlenen konuları özet bir şekilde tekrar eder ve matematikte işlenen bu konuların gerçek hayatta nasıl işe yaradıklarını örnek verip anlatırlar.



Köprü Tasarım Atölyesi: http://www.atilim.edu.tr/~hcmertol/outreach.html