The effects of out-of-school learning environments on STEM education: Teachers’ STEM awareness and 21st-century skills

Abstract

This study was carried out within the scope of a nature education and science camp project. It aimed to investigate the effects of STEM activities conducted in out-of-school environments on teachers’ STEM awareness and 21st-century skills. The research was designed according to the explanatory sequential pattern of the mixed method, and the quantitative and qualitative methods are the continuation of each other. Twenty-three science, elementary math, technology, and design teachers who worked at public middle schools participated in a six-day program that integrated STEM subjects with out-of-school learning. Seven different STEM-integrated out-of-school activities were implemented for six days in one of the central Anatolian regions in Turkey. STEM awareness and 21st-century skills scales were implemented in the study for data collection. A semi-structured interview was also conducted with teachers. The aim was for the teachers who participated in the project to integrate out-of-school and STEM education and then transfer this newly gained knowledge to their students. Both quantitative and qualitative findings support that teacher’s acquisition of knowledge and skills throughout the science camp would support their students’ craft, analytical thinking, motivation, problem-solving skills, and self-esteem. As such, out-of-learning environments should be used more in both STEM and 21st-century skills education.

Bu çalışmanın amacı okul dışı ortamlarda gerçekleştirilen STEM etkinliklerinin öğretmenlerin STEM farkındalıklarına ve 21. yüzyıl becerilerine etkisini incelemektir. Araştırmada karma yöntemin açıklayıcı sıralı deseni benimsenmiştir. Devlet ortaokullarında çalışan 23 fen, matematik, bilişim, teknoloji ve tasarım öğretmeni, STEM konularını okul dışı ortamlarla bütünleştiren altı günlük bir programa katılmışlardır. Yedi farklı okul dışı ortamda kurgulanan STEM etkinlikleri, Türkiye’nin Orta Anadolu bölgesindeki bir ilde bir hafta boyunca yürütülmüştür. Araştırmada veri toplama amacıyla STEM farkındalık ve 21. yüzyıl becerileri ölçekleri kullanılmıştır. Ayrıca öğretmenlerle yarı-yapılandırılmış görüşmeler yapılmıştır. Araştırmaya katılan öğretmenlerin okul dışı ortamlara entegre edilen STEM eğitimleriyle edindikleri bilgileri öğrencilerine aktarmaları hedeflenmiştir. Çalışmanın bulguları, öğretmenlerin bilim kampı boyunca edindikleri bilgi ve becerileri, öğrencilerinin analitik düşünmelerini, motivasyonlarını, problem çözme becerilerini ve özgüvenlerini desteklemede kullanacaklarına işaret etmektedir. Bu nedenle hem STEM hem de 21. yüzyıl becerileri eğitiminde okul dışı ortamların daha fazla kullanılması önerilmektedir.