Research Information System
in: International Studies in Educational Sciences, Arslan Ayten,Demirkol Murat,Özdemir Tuncay Yavuz, Editor, Serüven Yayınevi, Ankara, pp.123-141, 2026
This study explores the integration of scenario-based LEGO robotics into science teacher education, focusing on the teaching of water-related concepts. Employing a holistic single-case study design, the research examines how pre-service science teachers (PSTs) engage with a robotics-supported learning environment and how their scientific process skills, creativity, and decision-making abilities influence their coding performance. Both quantitative and qualitative data were collected from twelve PSTs using validated instruments and performance-based assessments. The findings indicate that PSTs demonstrated relatively strong scientific process skills and moderate decision-making abilities, while their scientific creativity was comparatively limited at the beginning of the study. However, the implementation process revealed that creativity can be developed through structured, scenario-based robotics activities. Significant improvements were observed in participants’ coding achievement, as well as in their ability to transform fragmented knowledge into coherent and functional understanding. Qualitative results show that the learning environment supported the development of key 21st-century skills, including problem solving, collaboration, communication, and abstract thinking. Participants initially struggled with recalling coding commands but gradually improved through trial-and-error, peer interaction, and iterative reasoning. Additionally, the scenario-based approach enhanced conceptual understanding and environmental awareness, particularly regarding water resources and sustainability. Overall, the study demonstrates that integrating LEGO robotics with scenario-based instruction provides an effective pedagogical framework that supports both cognitive and affective learning outcomes. It not only strengthens technical and scientific skills but also promotes creativity, interdisciplinary thinking, and meaningful learning experiences in science teacher education.
Bu çalışma, fen bilgisi öğretmen adaylarının su teması bağlamında bilimsel kavramları öğrenmelerini desteklemek amacıyla senaryo temelli LEGO robotik uygulamalarının entegrasyonunu incelemektedir. Bütüncül tek durum çalışması deseniyle yürütülen araştırmada, öğretmen adaylarının robotik destekli öğrenme ortamındaki deneyimleri ile bilimsel süreç becerileri, bilimsel yaratıcılık ve karar verme becerilerinin kodlama başarıları üzerindeki etkileri analiz edilmiştir. Araştırmada 12 öğretmen adayından nicel ve nitel veri toplama araçları aracılığıyla veri elde edilmiştir. Bulgular, öğretmen adaylarının bilimsel süreç becerilerinin görece yüksek, karar verme becerilerinin orta düzeyde, bilimsel yaratıcılıklarının ise başlangıçta sınırlı olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, uygulama sürecinde gerçekleştirilen senaryo temelli robotik etkinliklerin yaratıcılık becerilerini geliştirdiği belirlenmiştir. Ayrıca öğretmen adaylarının kodlama başarılarında anlamlı bir artış gözlenmiş; başlangıçta parçalı olan bilgi yapılarının süreç içerisinde daha bütüncül ve işlevsel bir anlayışa dönüştüğü tespit edilmiştir. Nitel bulgular, öğrenme ortamının problem çözme, iş birliği, iletişim ve soyut düşünme gibi 21. yüzyıl becerilerinin gelişimini desteklediğini ortaya koymaktadır. Katılımcıların başlangıçta kodlama komutlarını hatırlamakta zorlandıkları, ancak deneme-yanılma, akran etkileşimi ve süreç temelli öğrenme sayesinde ilerleme kaydettikleri belirlenmiştir. Ayrıca senaryo temelli yaklaşımın, su kaynakları ve sürdürülebilirlik gibi konularda kavramsal öğrenmeyi ve çevresel farkındalığı artırdığı görülmüştür.Genel olarak bu çalışma, senaryo temelli öğretim ile LEGO robotik uygulamalarının entegrasyonunun, hem bilişsel hem de duyuşsal öğrenme çıktıları açısından etkili bir pedagojik yaklaşım sunduğunu göstermektedir. Bu yaklaşım, teknik ve bilimsel becerilerin gelişimini desteklemenin yanı sıra yaratıcılığı, disiplinlerarası düşünmeyi ve kalıcı öğrenmeyi teşvik etmektedir.