Ters Yüz Edilmiş Sınıf Modeliyle Bütünleştirilmiş Mühendislik Tasarım Temelli Uygulamalar: Özel Yetenekli Öğrencilerin Kompozit Malzemelere İlişkin Kavramsal Öğrenmelerinin Değerlendirilmesi

Bu araştırmanın temel amacı, ters yüz edilmiş sınıf modeliyle bütünleştirilmiş mühendislik tasarım temelli uygulamalar süresince özel yetenekli öğrencilerin kompozit malzemelere ilişkin kavramsal öğrenmelerini değerlendirmektir. Nitel araştırma yöntemlerinden bütüncül tekli durum çalışması deseninin takip edildiği araştırma, Marmara Bölgesi’nde bir Bilim ve Sanat Merkezinde öğrenim gören 21 yedinci sınıf öğrencisiyle yürütülmüştür. Araştırma kapsamında ters yüz edilmiş sınıf modellerinden Üç Aşamalı İş Birlikli Öğretim Modeli (3-İÖ) mühendislik tasarım süreci basamakları ile bütünleştirilerek hem sınıf dışında hem de sınıf içinde uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Sınıf dışı uygulamalar sürecinde öğrenciler, dijital içerikleri “İzle–Özetle–Sor” formu aracılığıyla inceleyerek kompozit malzemelere ilişkin ön bilgilerini paylaşmış; sınıf içi uygulamalarda ise edindikleri bilgileri kullanarak grup tartışmalarına ve değerlendirme etkinliklerine katılmışlardır. Araştırmadan elde edilen veriler içerik analizi yöntemiyle analiz edilmiştir. Bulgular, öğrencilerin kompozit malzeme kavramlarını mühendislik tasarım süreci, kompozit malzemenin tanımı, yapısal özellikler, kullanım alanları, sınıflandırma ve deney–test süreci olmak üzere altı ana tema altında yapılandırdıklarını göstermektedir. Öğrencilerin büyük çoğunluğu, kompozit kavramını doğru biçimde tanımlamış, malzemelerin hafiflik, mukavemet, korozyon direnci ve ısıya dayanıklılık gibi yapısal özelliklerini ifade ederek bu özellikleri günlük yaşam örnekleriyle ilişkilendirmiştir. Sonuç olarak, ters yüz edilmiş sınıf modeliyle bütünleştirilen mühendislik tasarım temelli uygulamaların, özel yetenekli öğrencilerin kompozit malzemelere ilişkin kavramsal öğrenmelerini derinleştirdiği, kavramlar arası ilişkileri kurmalarını kolaylaştırdığı ve kavramsal bilgiyi çok boyutlu biçimde yapılandırmalarına olanak sağladığı ortaya çıkmıştır.