Kavramlar
STEM Eğitimi
Bu İngilizce sayfanın bir ana dili konuşanı tarafından gözden geçirilmemiş otomatik çevirisidir.
STEM Eğitimi — fen, teknoloji, mühendislik ve matematik eğitimi, bilgi tabanında AI in education araştırması için en yaygın alandır. STEM’in yapılandırılmış bilgisi, net doğru/yanlış cevapları ve hesaplamalı doğası, onu YZ özel ders çalışmaları ve değerlendirme için ideal bir sınama ortamı haline getirir.
Dikkate Alınması Gereken Sorular
- STEM, bilgisi yapılandırılmış ve net doğru/yanlış cevaplara sahip olduğundan YZ’ye ilişkin araştırmalar için en yaygın alandır. Bu durumun STEM’i YZ ile öğretmenin en kolay yeri yaptığını mi düşünüyorsunuz — yoksa YZ’nin sınırlarının en kolay gizlenebileceği yer mi olabilir?
- Sayfa, okullarda YZ benimsemesinin 'disipline göre katmanlaştığını' gösteren araştırmalara atıfta bulunuyor — bilişim biliminde normalleşmiş, matematiğe ise ağır biçimde yasak getirilmiş. Ders kültürünün YZ kabulünü bu denli güçlü biçimde şekillendirdiğini düşünmenizin nedeni nedir ve bunun öğrenciler için sonuçları nelerdir?
- Bir matematik öğrencisi YZ’yi esas olarak çözümleri kontrol etmek ve açıklama almak için kullanıyorsa, bu bir iskele mi yoksa bir dayaak mı? Aradaki farkı ne belirler ve siz sınırı nerede çizerdiniz?
- STEM problemlerinin sıklıkla doğrulanabilir cevaplara sahip olması göz önüne alındığında, STEM’de hangi tür YZ kullanımlarının gerçekten anlayış oluşturduğunu, hangilerinin yalnızca doğru görünen çıktı ürettiğini düşünüyorsunuz?
- STEM’i YZ özel ders çalışmaları için ideal kılan niteliklerin kendisi — net cevaplar, hesaplanabilir doğruluk — bilim ve mühendisliğin dağınık, açık uçlu ve yargı temelli olan yönlerini nasıl azımsayabilir?
Giriş
STEM’in birincil AIED alanı olması
- Matematik: Matematik eğitimi araştırmaları GenAI’nin matematik öğrenimine etkisi, ilkokul kesir özel ders çalışmaları ve yetkinlik kümelemesi alanlarını kapsar.
- Fizik: Fizik eğitimi ChatGPT tipoloji çalışmalarını, Sokratik fizik sohbet robotlarını ve puanlama önyargısı analizini içerir.
- Bilgisayar bilimi: BB eğitimi, en çok araştırılan STEM alt alanıdır — kod incelemesi, hata ayıklama araçları ve istek metni çalışmaları.
- Mühendislik: Mühendislik iskeleleri, mekanik gösterimleri ve müfredat dengelemesi, YZ’yi mühendislik eğitimine taşır.
- Lisans araştırma çalışmalarında iskeleleme: An ve arkadaşları (2026); dört STEM fakültesinde lisans tezi tamamlanması amacıyla araştırma yayınlarını yapılandırılmış, karşılaştırılabilir veri kümelerine dönüştüren bir YZ sistemi önermektedir. Sonuçlar (20 öğrenci, 80 belge) deneysel parametrelerin %90’dan fazlasının çıkarıldığını, literatür taraması süresinde yaklaşık %65 azalma ve öğrencilin etkili deneysel değişkenleri belirleme yeteneğinde %50 artış olduğunu göstermiştir — bu, YZ ile iskelelenmiş lisans araştırması çalışmalarının STEM eğitiminde araştırma okuryazarlığını ve epistemik bilişi nasıl güçlendirebileceğine dair bir kanıttır.
- Simülasyon destekli öğretim: İHA tabanlı STEM eğitiminde, öğretmen–YZ birlikte tasarlanmış Simülasyon iskeleleri, simülasyon destekli öğretimin üstün öğrenme çıktıları sağlayıp sağlamadığı sınanmak üzere 30 ortaokul öğrencisiyle birebir aynı uygulamalı müfredata karşı değerlendirilmiştir. GenAI’nin rolü içerik üretimini hızlandırırken öğretmen katılımı pedagojik geçerliliği ve bağlamsal ilişkililiği korumuştur.
- STEAM sanat eğitiminde YZ destekli planlama: Çocukların STEAM sanat derslerini veren öğretmenler üzerine yürütülen deneysel bir çalışmada (Luo ve Tahir 2025) ChatGPT destekli ders planlarının, uzman değerlendirmesinde öğretmen tarafından üretilen planlardan daha yüksek performans gösterdiği (ortanca 20,5’e karşılık 17,6, p = .002, büyük etki, altı profesör değerlendirici) ve öğretmenlerin verimlilik ile disiplinler arası bütünleşmede kazanım bildirdiği (%61’i 4 ve üzeri puan vermiştir) görülmüştür. Sonuç, öğretmenin devretme yöntemi aracılığıyla ortaya çıkmıştır — en yararlı biçimde, kendi çizdiği çerçevedeki bir derse ChatGPT’nin içerik boşluklarını doldurmasıyla; bu durum, YZ’nin öğretmen görevi yapılandırdığında ve çıktıyı eleştirel biçimde değerlendirdiğinde STEM/STEAM çalışmalarını yükselttiği yineleyen savı pekiştirmektedir, tüm planı modele devretmesi durumunda değil.
STEM’de YZ destekli öğretimin etkililiği, birleştirilmiş olarak
Bu alan için bugüne kadarki en büyük nicel sentez — 2005 ile 2025 yılları arasında yayımlanan 35 deneysel ve yarı deneysel çalışma (Doğan, Kılıç, Kalınkara ve Talan, 2026) — STEM’de YZ destekli öğretimi Hedges’ g = 0.670 (%95 GA [0.491, 0.848]) düzeyinde belirlerken çalışmalar arası varyans rastgele etkiler modeliyle ele alınmıştır. Bilgilendirici olan kısım düzey dağılımıdır: etkiler liselerde en büyüktür (g = 1.099) ve üniversitede (0.578), ilkokulda (0.465) ile ortaokulda (0.392) giderek küçülür; STEM’in öz imgesinin öngöreceği alan farklılıkları — fen (0.676) ve matematik (0.650)’in teknoloji ve mühendisliğin (0.501) önünde olması — istatistiksel olarak anlamlı değildir (Q = 4.85, sd = 2, p = 0.088). Süre bir doz gibi davranmamıştır: en güçlü bant bir iki aylık dönemdir (g = 0.833), beş saat veya daha kısa en kısa müdahaleler yine de 0.621 düzeyine ulaşmış ve en zayıf bant (g = 0.256) anlamlı değildir. Öğrenme kazanımları sayfasında belgelenen şüpheciliğin yanında okunduğunda makul yorum, YZ destekli STEM öğretiminin düzeylere bağlı, ılımlı ama gerçek bir etki ürettiği, tek biçimli bir etki üretmediğidir.
2014–2024 dönemini kapsayan 18 çalışmanın alan incelemesi, bu etkilerin neyin üzerinde ölçüldüğünü netleştirir: fen ve kimya eğitiminde YZ çıktıları başarıdan çok öğrenme süreci ölçümlerinde yoğunlaşmıştır (n = 9) ve kanıt tabanı öğretmen adaylarına ağırlık vermektedir (%44,4); yalnızca bir ortaokul ve iki lise çalışması bulunmaktadır (Erümit ve Özdemir Sarıalioğlu (2025)).
STEM neden baskındır
STEM’in yapılandırılmış bilgi temsili, doğrulanabilir cevapları ve hesaplamalı düşünme uyumu, onu YZ özel ders çalışmaları için en doğal uyum haline getirir. Hesaplamalı düşünme araştırması bu uyumu açık biçimde inceler.
2025–26 IJ STEM Education araştırmalarından yeni kanıtlar
2026 tarihli International Journal of STEM Education çalışmalarından yoğunlaşmış bir küme, YZ’nin STEM’in alt alanlarında ve düzeylerinde nasıl işlev gördüğünü netleştirir:
- Disipline özgü YZ Yönetişimi, öğrenci YZ kullanımını şekillendirir. 416 Çek ortaokul öğrencisi üzerine yürütülen enine kesit çalışmasında (Navigating AI in STEM: What Secondary Students Actually Do With Generative AI-Driven Tools) YZ benimsemesinin birleşik değil disipline göre katmanlaştığı görülmüştür: bilgisayar bilimi ve iktisat GenAI’yi işbirlikçi bir kaynak olarak normalleştirirken matematik (%65,9 yasaklıyor) ve doğa bilimleri (%55,3) yüksek algılanan yasak düzeyinin kural netliğinin zayıflığı ve ısrarlı gizli kullanımla birlikte ortaya çıktığını göstermektedir. Öğrenciler YZ’yi ağırlıklı olarak bir araçsal iskele (açıklama, çözüm kontrolü) olarak kullanır, ancak bir eleştirel değerlendirme boşluğu ortaya çıkar — yoğun istek metni değiştirme, dışsal olgusal doğrulamayı gölgede bırakarak davranışı Bilişsel Yükü Dışarı Aktarma yönünde kaydırır. Bu durum, genel yasaklar yerine disipline duyarlı rehberliği savunmaktadır.
- Sorgulamaya dayalı STEM’de YZ bir ortak soru sorucu olarak. 97 üçüncü sınıf öğrencisiyle yürütülen yarı deneysel çalışmada (Inquiry-Based Learning in STEM Education: The Impact of Generative AI-Based Chatbots on Primary School Students' Problem Posing Ability in Science) GenAI sohbet robotlarının, fen problem kurgulaması için arama motorlarından belirgin biçimde daha iyi performans gösterdiği; sorgulamaya dayalı öğrenmede soru kalitesini artırdığı, daha bütünleşik bir epistemik ağ yapısı (ENA) ürettiği ve bilişsel yükü düşürdüğü görülmüştür. STEAM’da sorgulamaya dayalı öğrenme için ChatGPT üzerine yapılmış bir sistematik inceleme (The AI-Powered Co-inquirer: A Systematic Review of ChatGPT for Inquiry-Based Learning in STEAM Education, 24 çalışma), ChatGPT’nin soru formülleştirmeyi, sorgulama tasarımını, Problem Çözme ve yansıtmayı desteklediğini doğrular — ancak çıktılar yetkili muamele gördüğünde aşırı bağımlılık, halüsinasyon ve yüzeysel sonuç riskleri ortaya çıkar.
- STEAM, YZ okuryazarlığına giden eşit olmayan bir yoldur. 39 çalışmanın PRISMA sistematik incelemesinde (STEAM Education for AI Literacy: A Systematic Literature Review) STEAM uygulamalarının başlıca teknik okuryazarlıkları (temel YZ kavramları, hesaplamalı düşünme, veri okuryazarlığı) geliştirirken etik farkındalığı, yaratıcı hayal gücü ve YZ ile üretme/yönetme/tasarlama becerilerini yeterince geliştirmediği bulunmuştur. Teknoloji disiplinleri önde gelir; sanatlar, mühendislik ve bütünleşik STEAM geride kalır — bu durum, STEM’de YZ okuryazarlığının şu anda YZ’nin sorumlu biçimde şekillendirilmesinden çok teknik beceriye doğru dengesiz olduğunu göstermektedir.
- Uyarlanabilir YZ tabanlı STEM programları derin öğrenmeyi destekleyebilir. Altıncı sınıf fen bilimlerinde yapılan küme randomize pilot çalışmasında (Developing Deep Learning in Science Through an Adaptive AI-Based STEM Instructional Program: Evidence From Sixth-Grade Classrooms, N = 30) uyarlanabilir YZ tabanlı bir STEM programının (kişiselleştirilmiş içerik, kural tabanlı ustalık, gerçek zamanlı geri bildirim) açıklama, yorumlama, uygulama ve fikir üretimi boyutlarında deney grubunu destekleyen büyük etki büyüklükleri ürettiği — ancak iki sınıflık tasarımın temkinli yorum yapılmasını gerektirdiği belirtilmiştir.
- Öğretmen kabulü heterojendir ve disipline göre şekillenir. 128 öğretmen adayı üzerine yürütülen gizil profil analizinde (Unpacking the Heterogeneity of Pre-service Teachers' ChatGPT Acceptance: A Latent Profile Analysis Across STEM and Non-STEM Disciplines) dört ChatGPT kabul profili belirlenmiştir (Pragmatic Evaluators, Technology Pioneers, Resistant Skeptics, Environmental Observers); STEM öğretmenleri Technology Pioneers profilinde, STEM dışı öğretmenler dirençli profillerde yoğunlaşır — ve Resistant Skeptics, yüksek kullanım kolaylığı ancak düşük niyet göstermekte olup farklılaştırılmış YZ Okuryazarlığı eğitimi gerektirmektedir.
- YZ bütünleşik STEM’de değerlendirme ve bilişsel süreçler. CTAT (34 maddeli, IRT doğrulamalı), YZ eğitimi bağlamlarında Hesaplamalı Düşünme değerlendirmek için geçerli bir araç sunmakta olup öğrencilerin en çok zorlandığı alanların veri temsili, mantıksal işleç sıralaması ve döngü yapıları olduğunu ortaya koymaktadır. YZ destekli programlama üzerine yürütülen temel kuram çalışması (Tool, Tutor, or Crutch?: A Grounded Theory of Cognitive Scaffolding and Offloading in AI-Assisted Programming Education) öğrenenlerin İskeleleme (Scaffolding) ve yük boşaltma döngüleri aracılığıyla "Domain Mastery" ile "Tool Mastery" arasında gidip geldiğini, rutin yük boşaltma altında üstbilişsel kalibrasyonun zayıfladığını göstermekte — bu, performans–öğrenme gerginliğinin süreç düzeyinde bir açıklamasıdır.
STEM öğretmenleri için çıkarımlar
- Disipline uygun YZ seçin. STEM matematiği (özel ders), fiziği (Sokratik diyalog, Simülasyon), bilişim bilimini (kod üretimi, inceleme) ve mühendisliği (tasarım, iş gücü) kapsar — tek bir genel sohbet robotunun her alt alana uyduğunu varsaymak yerine her alt alanın ayırt edici Pedagojiler ve Öğretim Stratejileri özelliğine uygun araçlar seçin.
- YZ’nin yapılandırılmış uyum avantajını kullanın, ama akıl yürütmeyi koruyun. STEM’in doğrulanabilir cevapları onu YZ açısından en ele alınabilir alan yapar; aşırı bağımlılığa ve cevabı değiştirmeye karşı YZ’yi yapılandırılmış, ustalık odaklı iş akışlarında yerleştirerek koruma sağlayın.
- STEM kurslarında YZ okuryazarlığını yerleştirin. Çalışmalar (biyoloji, matematik öğretmen hazırlığı) STEM bağlamının YZ öğrenimini desteklediğini göstermektedir — YZ kavramlarını yalıtmak yerine doğal olarak ortaya çıktıkları yerde bütünleştirin.
- YZ benimsemesinde eşitliğe ve erişime dikkat edin. STEM YZ araçları tarafsız değildir; bunları yaygınlaştırırken puanlama önyargısını, Dijital Uçurum erişimini ve kültürel olarak ilgili tasarımı izleyin.
Bağlı kavramlar
- Öğrenen Kimliği — Evrilen disiplinsel, mesleki, yaratıcı ve akademik öğrenen kimlikleri
- İşletme ve Ekonomi Eğitimi
- BS Eğitimi
- Matematik Eğitimi
- Fizik Eğitimi
- Hesaplamalı Düşünme
- K-12
- Yükseköğretim
- Akıllı Özel Öğretim
- Otomatik Değerlendirme
- Biçimlendirici Değerlendirme
- Kişiselleştirilmiş Öğrenme
- Büyük Dil Modelleri (LLM)
- Disiplinlerde AIEd
- Mesleki Gelişim
- Kimya Eğitimi — Kimya eğitimi ve YZ: laboratuvarlar, biçimlendirici değerlendirme, LLM sınırları, deney felsefesi
- Biyoloji Eğitimi — Biyoloji eğitimi ve YZ: laboratuvar öğretim asistanları, biyolojide YZ okuryazarlığı, eleştirel düşünme, özelleşmiş araçlar
Bağlı makaleler
- Design Principles and Observable Indicators for AI-Enabled Pedagogical Accompaniment: Evidence from the Amico Dual-Mode Prototype in Italy and China — STEM kimliğini destekleyen YZ destekli pedagojik eşlik
- Navigating AI in STEM: What Secondary Students Actually Do With Generative AI-Driven Tools — Ortaokul öğrencilerinin STEM kapsamında GenAI araçlarıyla fiilen ne yaptığı
- Inquiry-Based Learning in STEM Education: The Impact of Generative AI-Based Chatbots on Primary School Students' Problem Posing Ability in Science — İlkokul fen bilgisinde GenAI sohbet robotları ve problem kurgulaması
- The AI-Powered Co-inquirer: A Systematic Review of ChatGPT for Inquiry-Based Learning in STEAM Education — STEAM’da sorgulamaya dayalı öğrenme için ChatGPT
- STEAM Education for AI Literacy: A Systematic Literature Review — YZ okuryazarlığı için STEAM eğitimi: sistematik inceleme
- Developing Deep Learning in Science Through an Adaptive AI-Based STEM Instructional Program: Evidence From Sixth-Grade Classrooms — Derin öğrenme için uyarlanabilir YZ tabanlı STEM programı
- Unpacking the Heterogeneity of Pre-service Teachers' ChatGPT Acceptance: A Latent Profile Analysis Across STEM and Non-STEM Disciplines — Öğretmen adaylarının ChatGPT kabul profilleri
- Integrating AI Into Computational Thinking: Development and Validation of an Assessment Tool for Higher Education Students — YZ Eğitim Testinde Hesaplamalı Düşünme (CTAT)
- Tool, Tutor, or Crutch?: A Grounded Theory of Cognitive Scaffolding and Offloading in AI-Assisted Programming Education — Araç, özel ders hocası mı dayaak mı: YZ destekli programlamanın temel kuramı
- A Conceptual Framework for Enhancing Workforce Readiness for Smart Manufacturing in the AI Era — YZ çağında akıllı üretim için İş Gücü Hazırbulunuş Düzeyi çerçevesi
- Pragmatic users and skeptical nonusers: A qualitative typology of ChatGPT adoption in physics education
- Exploring Fraction Comprehension and Interest in Elementary Education Through AI-Powered Personalized Learning
- Creating Learning Scaffolds for Engineering Design Using Concept Catalyst
- Faster Completion, Less Learning: Generative AI Reduced Study Time on Math Problems and the Knowledge They Build
- Can we disrupt the momentum of the AI colonization of science education?
- Artificial Intelligence in Science and Chemistry Education: A Systematic Review — Fen/kimya eğitiminde YZ üzerine sistematik inceleme
- Computational Thinking: A Meta-Review of Systematic Reviews and Meta-Analyses — STEM kapsamında 21. yüzyıl becerisi olarak hesaplamalı düşünme
- From Literature to Research-Based Learning: An AI-Powered Information Extraction System to Enhance Undergraduate Thesis Completion — Lisans tezi ve araştırma temelli öğrenmeyi destekleyen YZ destekli bilgi çıkarımı (An ve ark. 2026)
- From simulation to flight: Simulation-assisted drone learning with teacher-AI co-designed scaffolds for secondary students' STEM knowledge and competencies — Öğretmen–YZ birlikte tasarlanmış iskelelerle simülasyon destekli İHA öğrenimi
- ChatGPT-Assisted Lesson Planning for Children's STEAM Arts Education: An Experimental Study on Benefits, Challenges, Methods, and a Prompt Framework
- The Impact of Artificial Intelligence-Supported Instruction on Student Learning in STEM: A Systematic Review and Meta-Analysis — 35 çalışma kapsamında YZ destekli STEM öğretiminin birleştirilmiş etkisi; en büyük kazanımlar lisede (Doğan ve ark. 2026)
- AI Literacy and STEM Education: Emerging Frontiers and Research Priorities — STEM eğitiminde YZ okuryazarlığına ilişkin en çok atıflanan on çalışmanın sentezi (Hallström ve ark. 2026)