Bu araştırmanın amacı, Fen bilimleri dersi “Elektrik Enerjisi” ünitesi “Elektrik Enerjisinin Dönüşümü” konusununda 5E modeli ile temellendirilmiş Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik (STEM) yaklaşımına göre hazırlanan öğretim tasarımı uygulamalarının 7. sınıf öğrencilerinin akademik başarılarına ve bilimsel süreç becerilerine etkisinin incelenmesidir. Araştırma karma araştırma deseni ile gerçekleştirilmiştir. Araştırmanın nicel boyutunda ön-test son-test kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılmıştır. Deney grubuna “Elektrik Enerjisinin Dönüşümü” konusunun öğretilmesinde 5E öğrenme modeline temellendirilmiş STEM yaklaşımına göre hazırlanan ders planlarıyla, kontrol grubuna ise mevcut öğretim programının öngördüğü yöntem ve planlarla ders işlenmiştir. Veri toplama aracı olarak; her iki gruba uygulama öncesi ve sonrası “Elektrik Enerjisinin Dönüşümü Başarı Testi” (EDBT), “Bilimsel Süreç Becerileri Testi (BSBT)” ve deney grubu öğrencilerine yarı yapılandırılmış “STEM Uygulamalarına Yönelik Öğrenci Görüşleri Formu” uygulanmıştır. Araştırmadan elde edilen sonuçlara göre; ön-test puanları denk olan grupların EDBT ve BSBT son test puanları arasında deney grubu lehine istatistiksel olarak anlamlı bir fark olduğu tespit edilmiştir. Hesaplanan Cohen’s d değeri büyük (large) etki büyüklüğünü ifade etmektedir. Deney grubu öğrencilerinden elde edilen nitel verilere göre öğrenciler, derse karşı ilgilerinin arttığını, zevk alarak öğrendiklerini ve STEM uygulamalarının diğer derslerde yer almasını istediklerini belirtmişlerdir. Sonuç olarak, 5E modeli ile temellendirilmiş STEM yaklaşımına göre hazırlanan öğretim tasarımı uygulamalarının mevcut programın öngördüğü öğretim yöntemine göre öğrencilerin akademik başarılarını arttırmada ve bilimsel süreç becerilerini geliştirmede daha etkili olduğu belirlenmiştir.

STEM, 5E, akademik başarı, bilimsel süreç becerileri