The Effect of Using Lego in the Teaching of the Simple Machiınes Subject in 7th grade on Student Academic Success and Science Attitudes

Sibel Açışlı Çelik; Ali Kolomuç

TR EN

İlköğretim 7. Sınıf Basit Makineler Konusunun Öğretiminde Lego Kullanımının Öğrencilerin Akademik Başarılarına ve Fen Tutumlarına Etkisi

Abstract

Araştırmada ortaokul 7. sınıf öğrencilerine lego eğitim setleri ile basit makineler konusunu öğretmek ve uygulamaların öğrencilerin akademik başarılarına ve fen bilimlerine yönelik tutumlarına olan etkisini incelemek amaçlanmıştır. Çalışma ortaokul 7. sınıfta öğrenim gören 20 öğrenci ile yürütülmüştür. Çalışmada nicel ve nitel yöntemlerin bir arada yer aldığı karma yöntem kullanılmıştır. Araştırmada öğrencilere basit makineler konusu Lego® Basit ve Motorlu Makineler Seti ilebasit makineler tasarlattırılarak öğretilmeye çalışılmıştır. Uygulama 2 aşamalı olarak toplam 20 saat sürmüştür. İlk aşamada öğrencilere Lego® Basit ve Motorlu Makineler Seti tanıtılmıştır. Uygulamanın ikinci aşamasında ise basit ve motorlu makineler seti kullanılarak dişliler konusunun öğretimi için "Atlıkarınca"; tekerlek ve akslar konusunun öğretimi için "Go-Kart"; kaldıraçlar konusunun öğretimi için "Mancınık" ve makaralar konusunun öğretimi için "Çılgın Zeminler" etkinlikleri yaptırılmıştır. Araştırmada veri toplama aracı olarak, öğrencilerin basit makineler konusu ile ilgili başarı düzeylerini ölçmek amacıyla “Basit Makineler Akademik Başarı Testi”, öğrencilerin fen ve teknolojiye yönelik tutumlarını ölçmek amacıyla “Fen ve Teknoloji Tutum Ölçeği”ve öğrencilerin uygulama hakkındaki görüş ve önerilerini belirlemek için yarı yapılandırılmış görüşme formu kullanılmıştır. Çalışmadan elde edilen veriler SPSS paket programı aracılığı ile değerlendirilmiştir. Araştırmadan elde edilen verilerin analiz edilmesiyle lego eğitim setlerinin öğrencilerin akademik başarılarını ve fen bilimlerine karşı tutumlarını artırdığı tespit edilmiştir. Bu çalışmanın ışığında öğrencilerin basit makineler konusuna yönelik Lego® Basit ve Motorlu Makineler Seti ile yapılan uygulamalar hakkındaki görüşlerinin olumlu olduğu belirlenmiştir.

Keywords

The Effect of Using Lego in the Teaching of the Simple Machiınes Subject in 7th grade on Student Academic Success and Science Attitudes

Abstract

The study's goal is to teach secondary school seventh-grade students simple machines using Lego education sets and to observe how these exercises affect students' academic achievement and attitudes toward science. A mixed research design was used in the study, which combined quantitative and qualitative methods. During the study, students were asked to design simple machines using the Lego® Simple Machines Set in order to facilitate learning. In total, the exercise took 20 hours to complete in two stages. In the second stage of the exercise, the "Carousel" activity for teaching the subject of gears, the "Go-Kart" activity for teaching the subject of axis in peritrochio, the "Catapult" activity for teaching the subject of levers, and the "Crazy Grounds" activity for teaching the subject of pulleys, were applied. The "Simple Machines Academic Achievement Test" was used to measure students' success levels on simple machines, the "Science and Technology Attitude Scale" was applied to measure students' attitudes towards science and technology, and a semi-structured interview form was utilized to determine students' opinions and suggestions about the activities in the research. The SPSS was used to analyze the data gathered from the research. Based on the findings of the study, LEGO training sets improved students' academic performance and attitudes toward science. Another finding of this study is that students expressed positive opinions about the exercises conducted through the Lego® Simple Machines, for the subject of simple machines.

Keywords

References

Açışlı, S. ve Turgut, Ü. (2011). Fizik laboratuvar uygulamalarında 5E öğrenme modeline uygun olarak geliştirilen materyallerin öğrenci kazanımlarına etkisinin incelenmesi. International Online Journal of Educational Sciences, 3(2), 562-593.
Antink-Meyer A. & Meyer D. Z. (2016). “Science teachers’ misconceptions in science and engineering distinctions: Reflections on modern research examples”. Journal of Science Teacher Education, 27(6), 625–647, doi: 10.1007/s10972-016-9478-z.
Aslan-Tutak, F., Akaygun, S., & Tezsezen, S. (2017). “Collaboratively learning to teach STEM: Change in participating pre-service teachers’ awareness of STEM”. Hacettepe University Journal of College of Education, 32(4), 794-816. doi:10.16986/HUJE.2017027115
Ayazgök, B. (2013). Basit makineler konusunun dayandığı fizik ilkeleri hakkındaki ilköğretim 7. sınıf öğrencilerinin akademik başarı düzeyleri ile biliş ötesi farkındalık düzeylerinin incelenmesi. (Unpublished master thesis), Gazi University, Ankara.
Aydın, G., Saka, M., & Guzey, S. (2017). 4-8. sınıf öğrencilerinin fen, teknoloji, mühendislik, matematik (STEM= FeTeMM) tutumlarının incelenmesi. Mersin University Journal of the Faculty of Education, 13(2), 787-802. https://doi.org/10.17860/mersinefd.290319
Balçın, M. D., Çavuş, R., & Topaloğlu, M. Y. (2018). Ortaokul öğrencilerinin FeTeMM’e yönelik tutumlarının ve FeTeMM mesleklerine yönelik ilgilerinin incelenmesi. Asian Journal of Instruction (E-AJI), 6(2), 40-62.
Balım, A. G., & Sucuoğlu, H., & Aydın, G. (2009). Fen ve teknolojiye yönelik tutum ölçeğinin geliştirilmesi. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 25(25), 33-41.
Baran, E., Canbazoğlu-Bilici, S., & Mesutoğlu, C. (2015). Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Public Service Announcement (PSA) Development Activity. Journal of Inquiry Based Activities, 5(2), 60–69.

Buxton, C. A. (2001). Modeling science teaching on science practice? Painting a more accurate picture through an ethnographic lab study. Journal of Research in Science Teaching: The Official Journal of the National Association for Research in Science Teaching, 38(4), 387-407.
Bybee, R. (1997). Achieving scientific literacy: from purposes to practices; Heinemann: Portsmouth, NH, USA. Ceylan, Ö., Ermiş, G., & Yıldız, G. (2018). Özel yetenekli öğrencilerin bilim, teknoloji, mühendislik, matematik (STEM) eğitimine yönelik tutumları. In International Conference on Gifted and Talented Education (p. 64).
Christensen, L. B., Johnson, B., & Turner, L. A. (2015). Araştırma yöntemleri: Desen ve analiz. Ankara: Anı.Çakıroğlu, A. (2005). Öğretmen Yeterlikleri ve Kariyer Basamakları.
Çorlu, M. S., Capraro, R. M., & Capraro, M. M. (2014). FeTeMM eğitimi ve alan öğretmeni eğitimine yansımaları. Eğitim ve Bilim, 39(171), 74-85.
Çınar, S., Pırasa, N., Uzun, N., & Erenler, S. (2016). The effect of STEM education on pre-service science teachers' perception of interdisciplinary education. Journal of Turkish Science Education, 13, 118-142. 10.12973/tused.10175a.
Dedetürk, A., Kirmizigül, A. S., & Kaya, H. (2021). The Effects of STEM activities on 6th grade students' conceptual development of sound. Journal of Baltic Science Education, 20(1), 21-37.
Elmalı, Ş., & Balkan Kıyıcı, F. (2017). Türkiye’de yayınlanmış FeTeMM eğitimi ile ilgili çalışmaların incelenmesi. Sakarya University Journal of Education, 7(3), 684-696.
Ergin, İ., Kanlı, U., & Tan, M. (2007). Fizik eğitiminde 5E modelinin öğrencilerin akademik başarısına etkisinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 27(2), 191-209.
Gazibeyoğlu, T., & Aydın, A. (2020). STEM uygulamalarinin 7. sınıf öğrencilerinin fen bilimleri dersine karşı tutumlarına etkisinin incelenmesi. Eğitim ve Toplum Araştırmaları Dergisi, 7(2), 724-752.
Gibson, K. S. (2012). Student teachers of technology and design: can short periods of STEM-related ındustrial placement change student perceptions of engineering and technology?. Design and Technology Education, 17(1), 18-29.
Gottfredson, L. S. (2002). Gottfredson’s theory of circumscription, compromise, and self-creation. Career choice and development, 4, 85-148.
Gülhan, F., & Şahin, F. (2016). Fen-teknoloji-mühendislik-matematik entegrasyonunun (STEM) 5. sınıf öğrencilerinin bu alanlarla ilgili algı ve tutumlarına etkisi. International Journal of Human Sciences, 13(1), 602-620.
Hayden, K., Ouyang, Y., Scinski, L., Olszewski, B. & Bielefeldt, T. (2011). Increasing Student Interest and Attitudes in STEM: Professional Development and Activities to Engage and Inspire Learners. Contemporary Issues in Technology and Teacher Education, 11(1), 47-69.
Herdem, K., & Ünal, İ. (2018). STEM eğitimi üzerine yapılan çalışmaların analizi: bir metasentez çalışması, Marmara Üniversitesi Atatürk Eğitim Fakültesi Eğitim Bilimleri Dergisi, 48(48), 145-163.
Hynes, M.M. (2012). Middle-school teachers’ understanding and teaching of the engineering design process: a look at subject matter and pedagogical content knowledge. Int J Technol Des Educ 22, 345–360 (2012). https://doi.org/10.1007/s10798-010-9142-4
İnce, K., Mısır, M. E., Küpeli, M. A., & Fırat, A. (2018). 5. sınıf fen bilimleri dersi yer kabuğunun gizemi ünitesinin öğretiminde STEM temelli yaklaşımın öğrencilerin problem çözme becerisi ve akademik başarısına etkisinin incelenmesi. Journal of STEAM Education, 1(1), 64-78.
Keçeci, G., Alan, B., & Kırbağ-Zengin, F. (2017). 5. sınıf öğrencileriyle STEM eğitim uygulamaları. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 18, 1-17.
Kolodner, J. L., Gray, J., & Fasse, B. B. (2003). Promoting transfer through case-based reasoning: Rituals and practices in learning by design classrooms. Cognitive Science Quarterly, 3(2), 183-232.
Langdon, D., McKittrick, G., Beede, D., Khan, B., & Doms, M. (2011). STEM: Good Jobs Now and for the Future. ESA Issue Brief# 03-11. U.S. Department of Commerce Economics and Statistics Administration. chrome-extension: https://files.eric.ed.gov/fulltext/ED522129.pdf
Maltese, A. V., & Tai, R. H. (2011). Pipeline persistence: Examining the association of educational experiences with earned degrees in STEM among US students. Science Education, 95(5), 877-907.
Marulcu, I. (2014). Teaching habitat and animal classification to fourth graders using an engineering-design model. Research in Science & Technological Education, 32(2), 135-161.
Ministry of National Education, (2018). Fen bilimleri dersi öğretim programı (ilkokul ve ortaokul 3, 4, 5, 6, 7 ve 8. sınıflar).Ankara: Devlet Kitapları Basım Evi.
Mehalik, M. M., Doppelt, Y., & Schuun, C. D. (2008). Middle‐school science through design‐based learning versus scripted inquiry: Better overall science concept learning and equity gap reduction. Journal of engineering education, 97(1), 71-85.
Morrison, J. (2006). Attributes of STEM education: The student, the school, the classroom. Teaching Institute for Excellence in STEM (TIES), 20(2), 7.
Murphy, T. P., & Mancini-Samuelson, G. J. (2012). Graduating STEM competent and confident teachers: The creation of a STEM certificate for elementary education majors. Journal of College Science Teaching, 42(2), 18.
National Research Council (NRC). (2011). Successful K-12 STEM education: Identifying effective approaches in science, technology, engineering, and mathematics. Washington, DC: National Academies Press. https://nap.nationalacademies.org/read/13158/chapter/1
Özçelik, A., & Akgündüz, D. (2018). Üstün/özel yetenekli öğrencilerle yapılan okul dışı STEM eğitiminin değerlendirilmesi. Trakya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 8(2), 334-351.
Pajk, T., Van Isacker, K., Aberšek, B., & Flogie, A. (2021). STEM education in eco-farming supported by ICT and mobile applications. Journal of Baltic Science Education, 20(2), 277-288.
Pekbay, C. (2017). Fen, teknoloji, mühendislik ve matematik etkinliklerinin ortaokul öğrencileri üzerindeki etkileri, [Yayımlanmamış Doktora tezi], Hacettepe Üniversitesi.
Purzer, Ş., Goldstein, M. H., Adams, R. S., Xie, C., & Nourian, S. (2015). An exploratory study of informed engineering design behaviors associated with scientific explanations. International Journal of STEM education, 2(1), 9.
Radloff, J., & Guzey, S. (2016). Investigating preservice STEM teacher conceptions of STEM education. Journal of Science Education and Technology, 25(5), 759-774.
Ring, E. A., Dare, E. A. , Crotty, E. A., & Roehrig, G. H. (2017). “The Evolution of Teacher Conceptions of STEM Education Throughout an Intensive Professional Development Experience”. Journal of Science Teacher Education, 28(5), 444-467. https://doi.org/10.1080/1046560X.2017.1356671
Yıldırım, B., & Selvi, M. (2018). Ortaokul öğrencilerinin STEM uygulamalarına yönelik görüşlerinin incelenmesi. Anemon Muş Alparslan Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 6(STEMES’18), 47-54.
Soros, P., Ponkham, K., & Ekkapim, S. (2018). The results of STEM education methods for enhancing critical thinking and problem solving skill in physics the 10th grade level. AIP Conf. Proc, 1923 (1): 030045. https://doi.org/10.1063/1.5019536
Stout, J. G., Dasgupta, N., Hunsinger, M., & McManus, M. A. (2011). STEMing the tide: using ingroup experts to inoculate women's self-concept in science, technology, engineering, and mathematics (STEM). Journal of personality and social psychology, 100(2), 255.
Şahin, A., Ayar, M. C., & Adıgüzel, T. (2014). Fen, teknoloji, mühendislik ve matematik içerikli okul sonrası etkinlikler ve öğrenciler üzerindeki etkileri. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri, 14(1), 1-26.
Toma, R. B., & Greca, I. M. (2018). The effect of integrative STEM instruction on elementary students’ attitudes toward science. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 14(4), 1383-1395.
Wang, H. H., Moore, T. J., Roehrig, G. H., & Park, M. S. (2011). STEM integration: Teacher perceptions and practice. Journal of Pre-College Engineering Education Research (J-PEER), 1(2), 2.
Yıldırım, H., & Gelmez-Burakgazi, S. (2020). Türkiye’de STEM eğitimi konusunda yapılan çalışmalar üzerine bir araştırma: Meta-sentez çalışması. Pamukkale Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, (50), 291-314.
Yılmaz, H., Koyunkaya, M. Y., Güler, F., & Güzey, S. (2017). Fen, teknoloji, mühendislik, matematik (STEM) eğitimi tutum ölçeğinin Türkçe’ye uyarlanması. Kastamonu Education Journal, 25(5), 1787-1800.

Details

Primary Language

English

Subjects

Science Education

Journal Section

Research Article

Authors

Sibel Açışlı Çelik ^*
0000-0002-1144-2563
Türkiye

Ali Kolomuç
0000-0002-1059-5752
Türkiye

Publication Date

December 31, 2025

Submission Date

November 11, 2025

Acceptance Date

December 30, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 9 Number: 2

IZ

https://izlik.org/JA42CM64HB

Cite

RIS / Bibtex

APA

Açışlı Çelik, S., & Kolomuç, A. (2025). The Effect of Using Lego in the Teaching of the Simple Machiınes Subject in 7th grade on Student Academic Success and Science Attitudes. Studies in Educational Research and Development, 9(2), 246-269. https://izlik.org/JA42CM64HB

AMA

1.Açışlı Çelik S, Kolomuç A. The Effect of Using Lego in the Teaching of the Simple Machiınes Subject in 7th grade on Student Academic Success and Science Attitudes. SERD. 2025;9(2):246-269. https://izlik.org/JA42CM64HB

Chicago

Açışlı Çelik, Sibel, and Ali Kolomuç. 2025. “The Effect of Using Lego in the Teaching of the Simple Machiınes Subject in 7th Grade on Student Academic Success and Science Attitudes”. Studies in Educational Research and Development 9 (2): 246-69. https://izlik.org/JA42CM64HB.

EndNote

Açışlı Çelik S, Kolomuç A (December 1, 2025) The Effect of Using Lego in the Teaching of the Simple Machiınes Subject in 7th grade on Student Academic Success and Science Attitudes. Studies in Educational Research and Development 9 2 246–269.

IEEE

[1]S. Açışlı Çelik and A. Kolomuç, “The Effect of Using Lego in the Teaching of the Simple Machiınes Subject in 7th grade on Student Academic Success and Science Attitudes”, SERD, vol. 9, no. 2, pp. 246–269, Dec. 2025, [Online]. Available: https://izlik.org/JA42CM64HB

ISNAD

Açışlı Çelik, Sibel - Kolomuç, Ali. “The Effect of Using Lego in the Teaching of the Simple Machiınes Subject in 7th Grade on Student Academic Success and Science Attitudes”. Studies in Educational Research and Development 9/2 (December 1, 2025): 246-269. https://izlik.org/JA42CM64HB.

JAMA

1.Açışlı Çelik S, Kolomuç A. The Effect of Using Lego in the Teaching of the Simple Machiınes Subject in 7th grade on Student Academic Success and Science Attitudes. SERD. 2025;9:246–269.

MLA

Açışlı Çelik, Sibel, and Ali Kolomuç. “The Effect of Using Lego in the Teaching of the Simple Machiınes Subject in 7th Grade on Student Academic Success and Science Attitudes”. Studies in Educational Research and Development, vol. 9, no. 2, Dec. 2025, pp. 246-69, https://izlik.org/JA42CM64HB.

Vancouver

1.Sibel Açışlı Çelik, Ali Kolomuç. The Effect of Using Lego in the Teaching of the Simple Machiınes Subject in 7th grade on Student Academic Success and Science Attitudes. SERD [Internet]. 2025 Dec. 1;9(2):246-69. Available from: https://izlik.org/JA42CM64HB