Biyomimikri uygulamalarınının öğrencilerin fen, mühendislik ve girişimcilik becerileri ile sürdürülebilir çevreye yönelik tutumlarına etkisi

Abstract

Günümüz dünyasında disiplinler arası düşünme becerileri, yaratıcı problem çözme ve çevresel duyarlılık gibi 21. yüzyıl becerilerinin eğitim yoluyla kazandırılması önemlidir. Biyomimikri, bu becerileri destekleyen doğa temelli yenilikçi bir yaklaşım olarak eğitim sistemlerinde giderek daha fazla yer bulmaktadır. Araştırmanın amacı, biyomimikri temelli öğretim uygulamalarının ortaokul 8. sınıf öğrencilerinin fen, mühendislik ve girişimcilik becerileri ile sürdürülebilir çevreye yönelik tutumları üzerindeki etkilerini incelemektir. 2024-2025 eğitim-öğretim yılında Bitlis ilinde yer alan bir devlet okulunda yürütülen çalışma, 26 öğrenci ile gerçekleştirilmiştir. Açıklayıcı sıralı karma araştırma deseni seçilmiş; nicel bölümde tek grup ön test-son test yarı deneysel model, nitel bölümde ise fenomenolojik desen kullanılmıştır. Veri toplama araçları arasında "Fen, Mühendislik ve Girişimcilik Becerileri Değerlendirme Ölçeği", "Sürdürülebilir Çevre Tutum Ölçeği" ve yapılandırılmış öğrenci görüşme formları yer almaktadır. Sekiz hafta (32 ders saati) süren uygulama sürecinde biyomimikri temelli etkinlikler fen bilimleri dersi kapsamında uygulanmıştır. Araştırma bulgularına göre, biyomimikri uygulamaları öğrencilerin fen, mühendislik ve girişimcilik becerilerinde anlamlı gelişmeler sağlamış; sürdürülebilir çevreye yönelik olumlu tutumlarını artırmıştır. Öğrenciler, doğayı gözlemleyerek yenilikçi fikirler geliştirme, günlük yaşam problemlerine yaratıcı çözümler üretme ve çevreye duyarlı bireyler olma konusunda ilerleme göstermiştir. Biyomimikri temelli öğretim süreci, öğrencilerin akademik başarılarını ve çevresel farkındalıklarını artırmış; fen okuryazarlığı düzeylerini yükseltmiştir. Ayrıca mühendislik ve girişimcilik alanlarında yaratıcı ürünler geliştirme becerileri güçlenmiş; doğa temelli düşünme ve çevreye duyarlılık tutumları olumlu yönde değişmiştir. Öğrencilerin biyomimikriye karşı yüksek ilgi duyduğu ve bu uygulamaların bilimsel düşünme becerilerini desteklediği gözlenmiştir. Nitel veriler ise öğrencilerin düşünme, gözlem yapma, hayal kurma ve işbirliği becerilerinin geliştiğini göstermiştir. Bu kapsamda, biyomimikri eğitiminin öğretim programlarına entegrasyonu önerilmektedir.

In today's world, it is essential to equip students with 21st-century skills such as interdisciplinary thinking, creative problem-solving, and environmental sensitivity through education. Biomimicry, as a nature-based and innovative approach that supports these skills, is increasingly being integrated into educational systems.The aim of this study is to investigate the effects of biomimicry-based instructional practices on 8th-grade middle school students' science, engineering, and entrepreneurship skills, as well as their attitudes toward a sustainable environment. The study was conducted with 26 students at a public school in the province of Bitlis during the 2024–2025 academic year.An explanatory sequential mixed-methods design was employed. In the quantitative phase, a single-group pretest-posttest quasi-experimental model was used, while the qualitative phase adopted a phenomenological design. Data collection tools included the "Science, Engineering, and Entrepreneurship Skills Assessment Scale," the "Sustainable Environment Attitude Scale," and structured student interview forms.During the eight-week (32 class hours) implementation period, biomimicry-based activities were integrated into the science curriculum. According to the research findings, biomimicry practices led to significant improvements in students' science, engineering, and entrepreneurship skills and positively influenced their attitudes toward a sustainable environment. Students showed progress in observing nature to develop innovative ideas, producing creative solutions to everyday problems, and becoming environmentally responsible individuals.The biomimicry-based instructional process enhanced students' academic achievement and environmental awareness, increasing their level of scientific literacy. Additionally, their ability to design creative products in engineering and entrepreneurship improved, and their nature-based thinking and environmental sensitivity developed positively. It was observed that students showed a high level of interest in biomimicry and that these practices supported their scientific thinking skills.Qualitative data also revealed improvements in students' thinking, observation, imagination, and collaboration skills. In this context, it is recommended that biomimicry education be integrated into instructional programs.