Oyunlaştırılmış Robot Etkinliklerinin Ortaokul Öğrencilerinin Problem Çözme ve Bilgi İşlemsel Düşünme Becerilerine Etkisi

Abstract

Bu araştırmanın amacı, oyunlaştırılmış eğitsel robot etkinliklerinin, ortaokul öğrencilerinin problem çözmeye yönelik yansıtıcı düşünme becerilerine ve bilgi işlemsel düşünme beceri düzeylerine etkisini belirlemektir. Araştırmada öntest sontest kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılmıştır. Araştırmanın deney grubunu, 2018-2019 Eğitim-Öğretim Yılı’nda Bilişim Teknolojileri ve Yazılım Dersi 2. Dönem Destekleme ve Yetiştirme Kursuna kayıtlı 27 kişiden oluşan 6. sınıf öğrencileri oluşturmaktadır. Kontrol grubunu ise yine aynı kursta kayıtlı bulunan 24 öğrenci oluşturmaktadır. Araştırma verileri, Problem Çözmeye Yönelik Yansıtıcı Düşünme Becerisi Ölçeği ve Bilgi İşlemsel Düşünme Beceri Düzeyleri Ölçeği (Ortaokullar için) kullanılarak toplanmıştır. Problem Çözmeye Yönelik Yansıtıcı Düşünme Becerisi Ölçeği beşli likert tipinde olup 14 maddedir. Ölçeğin iç tutarlık katsayısı α = 0.83 olarak hesaplanmıştır. Bilgi İşlemsel Düşünme Beceri Düzeyleri Ölçeği de beşli likert tipinde ve 22 maddedir. Ölçeğin iç tutarlık katsayısı α = 0.81 olarak hesaplanmıştır. Elde edilen veriler aritmetik ortalama, standart sapma, karma ANOVA kullanılarak analiz edilmiş ve şu sonuçlara erişilmiştir: Oyunlaştırılmış eğitsel robot etkinlikleri öğrencilerin problem çözmeye yönelik yansıtıcı düşünme becerilerine ve bilgi işlemsel düşünme beceri düzeylerine anlamlı bir katkı sağlamaktadır.

Keywords

• Oyunlaştırma
• Eğitsel robotlar
• Bilgi işlemsel düşünme
• Problem çözme

The Effect of Gamified Robotics Activities on the Problem Solving and the Computational Thinking Skills of the Secondary School Students

Abstract

The purpose of this study was to investigate the effect of gamified educational robotics activities on the reflective thinking skills towards problem solving and the computational thinking skills of the secondary school students. This study adopted a quasi-experimental research design. A total of 27 sixth grade students studying at a secondary school in Amasya during 2018-2019 academic year were recruited as the experimental group for this study in the scope of extra-curricular courses in Information Technologies and Software Course. The control group consisted of 24 sixth grade students. The data were obtained with Reflective Thinking Skill towards Problem Solving Scale and the Computational Thinking Scale. The Reflective Thinking Skill towards Problem Solving Scale is of the quintet likert type and consists of 14 items. The internal consistency coefficient of the scale was calculated as α = 0.83. The Computational Thinking Scale is also of the quintet likert type and consists of 22 items. The internal consistency coefficient of the scale was calculated as α = 0.81. The statistical data were analyzed via descriptive statistics and mixed ANOVA tests. The findings indicated that using the gamified robotics activities in coding education has significantly contributed to the development of the reflective thinking skills towards problem solving and the computational thinking skills of the students.

Keywords

• Gamification
• Educational robots
• Computational thinking
• Problem solving

References

1. Akpınar, Y. ve Altun, A. (2014). Bilgi toplumu okullarında programlama eğitimi gereksinimi. İlköğretim Online, 13(1), 1-4.
2. Arkün Kocadere, S. ve Samur, Y. (2016). Oyundan oyunlaştırmaya. A. İşman, F. Odabaşı, ve B. Akkoyunlu (Ed.), Eğitim Teknolojileri Okumaları içinde (ss. 397-414). Ankara: Pegem Yayınevi.
3. Armoni, M. (2012). Teaching CS in kindergarten: How early can the pipeline begin? Acm Inroads, 3(4), 18-19.
4. Aytekin, A., Sönmez Çakır, F., Yücel, Y. B. ve Kulaözü, İ. (2018). Geleceğe yön veren kodlama bilimi ve kodlama öğrenmede kullanılabilecek bazı yöntemler. Avrasya Sosyal ve Ekonomi Araştırmaları Dergisi, 5(5), 24-41.
5. Barr, D., Harrison, J., & Conery, L. (2011). Computational thinking: A digital age skill for everyone. Learning & Leading with Technology, 38(6), 20-23.
6. Barr, V., & Stephenson, C. (2011). Bringing computational thinking to K-12: What is involved and what is the role of the computer science education community? Acm Inroads, 2(1), 48-54.
7. Battle For Kids (2019). Partnership for 21st Century Skills. Retrieved from http://www.battelleforkids.org/networks/p21
8. Baz, F. Ç. (2018). Çocuklar için kodlama yazılımları üzerine karşılaştırmalı bir inceleme. Curr Res Educ, 4(1), 36-47.

9. Begosso, L. C., & da Silva, P. R. (2013). Teaching computer programming: A practical review. IEEE Frontiers in Education Conference (FIE), Proceedings Book (pp. 508-510), Oklahoma City, OK, USA: IEEE doi:10.1109/FIE.2013.6684875
10. Bozkurt, A. ve Genç Kumtepe, E. (2014, Şubat). Oyunlaştırma, oyun felsefesi ve eğitim: Gamification. Akademik Bilişim Konferansı, Mersin. http://ab.org.tr/ab14/bildiri/233.pdf adresinden elde edildi.
11. Büyüköztürk, Ş. (2013). Sosyal bilimler için veri analizi el kitabı (18. baskı). Ankara: PegemA Yayıncılık.
12. Çankaya, S., Durak, G. ve Yünkül, E. (2017). Robotlarla programlama eğitimi: öğrencilerin deneyimlerinin ve görüşlerinin incelenmesi. Turkish Online Journal of Qualitative Inquiry, 8(4), 428-445. doi:10.17569/tojqi.343218
13. Çetin, E. (2012). Bilgisayar programlama eğitiminin çocukların problem çözme becerileri üzerine etkisi. (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Gazi Üniversitesi, Ankara.
14. Dehmenoğlu, C. (2015). Programlama temelleri dersine yönelik mobil öğrenme aracının geliştirilmesi. (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Bahçeşehir Üniversitesi, İstanbul.
15. Demir, Ö. ve Seferoğlu, S. S. (2017, Ekim). İşbirlikli problem çözmenin kodlama öğretimine yansıması olarak eşli kodlamanın incelenmesi. 5. Uluslararası Öğretim Teknolojileri ve Öğretmen Eğitimi Sempozyumu, İzmir.http://yunus.hacettepe.edu.tr/~sadi/yayin/ITTES2017_Demir-Seferoglu_Esli-Kodlama.pdf adresinden elde edildi.
16. Deterding, S., Sicart, M., Nacke, L., O'Hara, K., & Dixon, D. (2011). Gamification. using game-design elements in non-gaming contexts. In D. Tan, B. Begole (Ed.), CHI’11 Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems. (pp. 2425-2428), Vancouver BC Canada: Acm, doi:10.1145/1979742.1979575
17. Erdem, E. (2018). Blok tabanlı ortamlarda programlama öğretimi sürecinde farklı öğretim stratejilerinin çeşitli değişkenler açısından incelenmesi. (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Başkent Üniversitesi, Ankara.
18. European Commission (2018). Coding-the 21st century skill. European Commission. Retrieved from https://ec.europa.eu/digital-single-market/coding-21st-century-skill
19. Fesakis, G., & Serafeim, K. (2009). Influence of the familiarization with scratch on future teachers' opinions and attitudes about programming and ICT in education. Acm SIGCSE Bulletin, 41(3), 258-262. doi:10.1145/1595496.1562957
20. Flowers, T. R., & Gossett, K. A. (2002). Teaching problem solving, computing, and information technology with robots. Journal of Computing Sciences in Colleges, 17(6), 45-55.
21. Gökkaya, Z. (2014). Yetişkin eğitiminde yeni bir yaklaşım: oyunlaştırma. HAYEF: Journal of Education, 1(1), 71-84.
22. Gülbahar, Y. (2018). Bilgi işlemsel düşünmeden programlamaya (3. baskı). Ankara: Pegem Yayıncılık.
23. International Society for Technology in Education [ISTE]. (2019). Computational thinking competencies. Retrieved from https://www.iste.org/standards/computational-thinking
24. Kalelioğlu, F. ve Gülbahar, Y. (2014). The effects of teaching programming via scratch on problem solving skills: A discussion from learners’ perspective. Informatics in Education, 13(1), 33–50.
25. Kasalak, İ. (2017). Robotik kodlama etkinliklerinin ortaokul öğrencilerinin kodlamaya ilişkin özyeterlik algılarına etkisi ve etkinliklere ilişkin öğrenci yaşantıları. (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Hacettepe Üniversitesi, Ankara.
26. Kıran, B. (2018). Üstün yetenekli ortaokul öğrencilerinin proje tabanlı temel robotik eğitim süreçlerindeki yaratıcı, yansıtıcı düşünme ve problem çözme becerilerine ilişkin davranışlarının ve görüşlerinin incelenmesi. (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Başkent Üniversitesi, Ankara.
27. Kızılkaya, G. ve Aşkar, P. (2009). Problem çözmeye yönelik yansıtıcı düşünme becerisi ölçeğinin geliştirilmesi. Eğitim ve Bilim, 34(154), 82-92.
28. Korkmaz, Ö. (2016). The effect of scratch-and lego mindstorms Ev3-Based programming activities on academic achievement, problem-solving skills and logical-mathematical thinking skills of students. MOJES: Malaysian Online Journal of Educational Sciences, 4(3), 73-88.
29. Korkmaz, Ö., Çakır, R. ve Özden, M. Y. (2015). Bilgisayarca düşünme beceri düzeyleri ölçeğinin (BDBD) ortaokul düzeyine uyarlanması. Gazi Eğitim Bilimleri Dergisi, 1(2), 143-162.
30. Korkmaz, Ö., Çakır, R., Özden, M. Y., Oluk, A. ve Sarıoğlu, S. (2015). Bireylerin bilgisayarca düşünme becerilerinin farklı değişkenler açısından incelenmesi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 34(2), 68-87.
31. Küçük, S. ve Şişman, B. (2016). Birebir Robotik Öğretiminde Öğreticilerin Deneyimleri. İlköğretim Online, 16(1), 312-325. doi:10.17051/io.2017.12092
32. Lee E., Kafai Y. B., Vasudevan V., & Davis R. L. (2014). Playing in the arcade: Designing tangible interfaces with MaKey MaKey for scratch games. In Nijholt A. (ed.), Playful user interfaces. (pp. 277-292). Springer, Singapore.
33. McKillup, S. (2012). Statistics explained: An introductory guide for life scientists (2nd ed.). United States: Cambridge University Press.
34. Mosley, P., & Kline, R. (2006). Engaging students: A framework using lego robotics to teach problem solving. Information Technology, Learning & Performance Journal, 24(1), 39-45.
35. Numanoğlu, M. ve Keser, H. (2017). Programlama öğretiminde robot kullanımı - Mbot örneği. Bartın Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 6(2), 497-515. doi:10.14686/buefad.306198
36. Oluk, A. ve Korkmaz, Ö. (2018). Bilişim teknolojileri öğretmenlerinin eğitsel robotların kullanımına yönelik görüşleri. Pegem Atıf İndeksi, 0, 215-224. doi:10.14527/3381
37. Özden, M. Y. (2015). Computational thinking. http://myozden.blogspot.com.tr/ 2015/06/computational-thinking-bilgisayarca.html adresinden elde edildi.
38. Resnick, M., & Silverman, B. (2005). Some reflections on designing construction kits for kids. In M. Eisenberg, A. Elsenberg (Ed.), Proceedings of the 2005 conference on interaction design and children.(pp. 117-122). Boulder, Colorado, USA: Acm. doi:10.1145/1109540.1109556
39. Sarı, A. ve Altun, T. (2016). Oyunlaştırma yöntemi ile işlenen bilgisayar derslerinin etkililiğine yönelik öğrenci görüşlerinin incelenmesi. Türk Bilgisayar ve Matematik Eğitimi Dergisi, 7(3), 553-577.
40. Sezgin, S., Bozkurt, A., Yılmaz, E. A. ve van der Linden, N. (2018). Oyunlaştırma, eğitim ve kuramsal yaklaşımlar: Öğrenme süreçlerinde motivasyon, adanmışlık ve sürdürebilirlik. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 45, 169-189.
41. Shapiro, S. S., & Wilk, M. B. (1965). An analysis of variance test for normality (complete samples). Biometrika, 52(3/4), 591-611.
42. Strawhacker, A., & Bers, M. U. (2015). I want my robot to look for food: Comparing kindergartner's programming comprehension using tangible, graphic, and hybrid user interfaces. International Journal of Technology and Design Education, 25(3), 293-320.
43. Şanal, S. Ö. ve Erdem, M. (2017, Mayıs). Kodlama ve robotik çalışmalarını problem çözme süreçlerine etkisi: Sesli düşünme protokol analizi. Sözlü Bildiri. 11. Uluslararası Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Sempozyumu, Malatya.
44. Üçgül, M. (2017). Eğitsel robotlar ve bilgi işlemsel düşünme. Y. Gülbahar (Ed.), Bilgi işlemsel düşünmeden programlamaya içinde (ss. 295-314). Ankara: Pegem Yayınları.
45. Werbach, K., & Hunter, D. (2012). For the win: How game thinking can revolutionize your business. Wharton Digital Press.
46. Yıldırım, İ., ve Demir, S. (2014). Oyunlaştırma ve eğitim. International Journal of Human Sciences, 11(1), 655-670. doi:10.14687/ijhs.v11i1.2765
47. Yıldız Durak, H., Karaoğlan Yılmaz, F. G., Yılmaz, R. ve Seferoğlu, S. (2017). Erken yaşta programlama eğitimi: Araştırmalardaki güncel eğilimlerle ilgili bir inceleme. A. İşman, F. Odabaşı, ve B. Akkoyunlu (Ed.), Eğitim Teknolojileri Okumaları içinde (ss. 205-236). Ankara: Pegem Yayınevi.
48. Yılmaz, E. A. (2015). Oyunlaştırma (4. baskı). İstanbul: Abaküs Yayınları.
49. Yükseltürk, E., Altıok, S. ve Üçgül, M. (2016, Ekim). Oyun programlamanın ilköğretim öğrencilerinin problem çözme becerilerine etkileri: Bir yaz kampı deneyimleri. Sözlü Bildiri. 4th International Instructional Technologies & Teacher Education Symposium, Elazığ.