Deneylerle Desteklenen Bilgisayarsız Kodlama Uygulamalarının Bilgi İşlemsel Düşünme ve Bilimsel Süreç Becerileri Üzerine Etkisi

Yıl 2024, Cilt: 8 Sayı: 2, 376 - 392

Zeynep Avcı , Seda Okumuş

https://doi.org/10.48066/kusob.1570233

Öz

Bu çalışmada deneylerle desteklenen bilgisayarsız kodlama uygulamalarının öğrencilerinin bilgi işlemsel düşünme ve bilimsel süreç becerilerine etkisinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Ön test-son test kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılmıştır. Çalışma bir ortaokulda öğrenim gören 51 öğrenci ile yürütülmüştür. Bilgisayarsız kodlama içeren KODAÇ isimli oyunla öğrencilerin hem kodlama bilgilerini hem de bilgi işlemsel düşünme becerilerini geliştirmeleri hedeflenmiştir. Ayrıca bilgisayarsız kodlama etkinlikleri deneylerle desteklenmiş ve sürecin öğrencilerin bilimsel süreç becerilerindeki değişim ortaya konmaya çalışılmıştır. Veri toplama araçları olarak, Korkmaz vd. (2017) tarafından oluşturulan Bilgi İşlemsel Düşünme Ölçeği (BİDÖ) ve Türker (2011) tarafından geliştirilen Bilimsel Süreç Becerileri Testi (BSBT) kullanılmıştır. Uygulama süreci sonunda bilimsel süreç becerileri ve bilgi işlemsel düşünme bakımından gruplar arasında anlamlı farklılık görülmemiştir (p>.05). Ayrıca ölçeklerin deney grubunda ön ve son uygulamaları karşılaştırılmıştır. Buna göre bilimsel süreç becerileri bakımından deney grubunun ön ve son verileri karşılaştırıldığında son test bakımından anlamlı bir farklılık belirlenirken (p<.05) bilgi işlemsel düşünme becerileri bakımından deney grubunun ön ve son verileri karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık görülmemiştir (p>.05).

Anahtar Kelimeler

Bilgisayarsız kodlama, deney, bilgi işlemsel düşünme becerileri, bilimsel süreç becerileri, 7. Sınıf öğrencileri

Etik Beyan

1919B012214690

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK

Proje Numarası

1919B012214690

Teşekkür

Bu çalışma, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından 1919B012214690 Numaralı proje ile desteklenmiştir. Projeye verdiği destekten ötürü TÜBİTAK’a teşekkürlerimizi sunarız.

The Effect of Unplugged Coding Applications Supported by Experiments on Computational Thinking and Scientific Process Skills

Öz

In this study, to evaluate the effect of unplugged coding practices supported by experiments on students' computational thinking and scientific process skills. A quasi-experimental design with experimental and control groups with pre-test and post-test application was used and 51 students, studying in a secondary school were conducted. To improve students' coding knowledge and develop their computational thinking skills with the game called KODAÇ, and includes unplugged coding was aimed. In addition, it was tried to reveal the change in students' scientific process skills with the experiments. The Computational Thinking Scale (CTS) developed by Korkmaz et al. (2017) and the Scientific Process Skills Test (SCST) developed by Türker (2011) were used. At the end of the application process, there was no significant difference between the groups in terms of science process skills and computational thinking (p>.05). In addition, the pre- and post-applications of the scales in the experimental group were compared. According to this, there was a significant difference in terms of science process skills (p<.05), but there was not a significant difference in terms of computational thinking (p>.05) in the experimental group.

Anahtar Kelimeler

Unplugged coding, experimental, computational thinking skills, science process skills, 7th grade students.

Proje Numarası

1919B012214690

Kaynakça

• Agnes, E. N. (2017, November). Számítógép nélküli tevékenységek a számítástudomány alapjainak bemutatására és az algoritmusok tanításakor. Oral presentation in Informatika Szakmódszertani Konferencia (INFODIDACT). Budapest.
• Akçay, S. (2018). Robotik FeTeMM uygulamalarının fen bilgisi öğretmen adaylarının akademik başarı, bilimsel süreç becerileri ve motivasyonları üzerine etkileri. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Akdeniz, A.R. (2016). Problem çözme, bilimsel süreç ve proje yönteminin fen eğitiminde kullanımı. S. Çepni (Ed.) Kuramdan uygulamaya fen ve teknoloji öğretimi içinde (s.221-249). Pegem Akademi Yayıncılık.
• Akinbobola, A. O., & Afolabi, F. (2010). Analysis of science process skills in West African senior secondary school certificate physics practical examinations in Nigeria. American-Eurasian Journal of Scientific Research, 5 (4), 234-240.
• Algan, Ş. (1999). Laboratuvar destekli fizik öğretiminin öğrenci başarısına etkisi ve 1962-1985 yılları arasında Türkiye’de uygulanan modern matematik ve fen programları. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Alp, G. (2019). Scratch programı ile web destekli işbirlikli öğrenme yönteminin ilkokul 5. Sınıf öğrencilerinin kavramsal anlama düzeylerine ve eleştirel düşünme becerilerine etkisi Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Bursa Uludağ Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Arslan- Namlı, N. (2021). Blok tabanlı programlama ve bilgisayarsız bilgisayar bilimi öğretim etkinliklerinin 5. sınıf öğrencilerinin bilgi işlemsel düşünme becerileri, öz yeterlilikleri ve akademik başarıları üzerindeki etkisi. Yayımlanmamış doktora tezi. Çukurova Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü.
• Avcı, E. (2021). STEM eğitimine uygun tasarlanmış robotik kodlama etkinliklerinin üstün yetenekli öğrencilerin robotik ve kodlamaya karşı tutumuna etkisinin belirlenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. İnönü Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Aydoğdu, B. (2014). Bilimsel süreç becerileri. Ş, Anagün ve N. Duban (Ed.), Fen bilimleri öğretimi içinde (s.99-100). Anı Yayıncılık.
• Aydoğdu, B., & Ergin, Ö. (2008). Fen ve teknoloji dersinde kullanılan farklı deney tekniklerinin öğrencilerin bilimsel süreç becerilerine etkileri. Ege Eğitim Dergisi, 9(2), 15-36.
• Aydoğdu, E. (2019). Bilgisayarsız etkinlikler sürecinde öğrencilerin algoritmik düşünme becerilerinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Trabzon Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü.
• Bakıcı, Ö. (2022). Bilgisayarsız bilgisayar bilimi etkinliklerinin programlama kavramları oluşumundaki etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Başaran, B. (2018). Arduıno’nun elektrik deneylerine entegre edilmesinin ve deney raporlarının poster şeklinde hazırlanmasının, fen bilgisi öğretmen adaylarının fizik laboratuvarlarına, teknolojiye ve bilgi ve iletişim teknolojilerine yönelik tutumlarına etkisinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Kocaeli Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Bayar, M. F., & Taş, Y. (2022). Effects of robotic coding supported design-based science ınstruction on students' science process skills. Alberta Journal of Educational Research, 68(3), 446-458.
• Bilen, K., & Aydoğdu, M. (2012). Tahmin et-gözle-açıkla (TGA) stratejisine dayalı laboratuar uygulamalarının öğrencilerin bilimsel süreç becerileri ve bilimin doğası hakkındaki düşünceleri üzerine etkisi. Gaziantep Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 11(1), 49-69.
• Bilgican- Yılmaz, F., Karakoç-Topal, O., & Öz- Aydın, S. (2021). DNA konusunun Web 2.0 araçlarının entegre edildiği laboratuvar yöntemi ile öğretimi. Öğretim Teknolojileri ve Öğretmen Eğitimi Dergisi, 10(1), 16-36. https://doi.org/10.51960/jitte.887951
• Büyüköztürk, Ş., Kılıç Çakmak, E., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş., & Demirel, F. (2012). Bilimsel araştırma yöntemleri. Pegem Akademi Yayıncılık.
• Can, A. (2016). SPSS ile bilimsel araştırma sürecinde nicel veri analizi (5. baskı). Pegem Akademik Yayıncılık.
• CSTA (2016). CSTA K-12 Computer Science Standards Revised.
• Çakıcı, Y. (2022). Bilgisayarsız kodlama eğitiminin ilkokul öğrencilerinin dikkatini toplama, problem çözme ve algoritmik düşünme becerileri üzerine etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Mersin Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Çakır, B. (2020). Ortaokullarda kodlama eğitiminin öğrencilerin yaratıcı problem çözme ve bilişüstü farkındalıklarına etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Aydın Adnan Menderes Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Çakır, S. (2019). 4. Sınıf fen bilimleri dersi “mikroskobik canlılar ve çevremiz” ünitesinde robotik kodlama uygulamalarının öğrenme ürünlerine etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Çatlak, Ş., Tekdal, M., & Baz, F. Ç. (2015). Scratch yazılımı ile programlama öğretiminin durumu: Bir doküman inceleme çalışması. Journal of Instructional Technologies & Teacher Education (JITTE), 4(3), 13-25.
• Çepni, S., & Çil, E. (2009). Fen ve teknoloji programı. İlköğretim 1. ve 2. kademe öğretmen el kitabı. Pegem Akademi.
• Çimşir, E. (2019). Programlama öğretiminde bilgisayarsız bilgisayar bilimi etkinliklerinin öğrencilerin akademik başarılarına etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Delal, H. (2019). Developing middle school students’ computational thinking skills using unplugged computing activities. Unpublished Master of arts. Boğaziçi University, Social Science Instuties.
• Davis, J. A. (1971). Elementary survey analysis. Prentice-Hall.
• Green, S. B., & Salkind, N. J. (2005). Using SPSS for Windows and Macintosh: Analyzing and understanding data (4th Ed.). Prentice Hall.
• Güleryüz, H., Dilber, R., & Erdoğan, İ. (2020). STEM uygulamalarında öğretmen adaylarının kodlama eğitimi hakkındaki görüşleri. Ağrı İbrahim Çeçen Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 6(1), 71-83.
• Gün, E. (2020). Bilgisayarsız bilgisayar bilimi etkinliklerinin soyutlama becerisine etkisi. Yayımlanmamış doktora tezi. Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Güven, E. (2020). Ortaokul 5. sınıf fen öğretiminde arduino destekli robotik kodlama etkinliklerinin kullanılması. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Juhji, J., & Nuangchalerm, P. (2020). Interaction between scientific attitudes and science process skills toward technological pedagogical content knowledge. Journal for The Education of Gifted Young Scientists, 8(1), 1-16.
• Kalelioğlu, F. (2018). Bilgisayarsız bilgisayar bilimi (B3) öğretimi. Y. Gülbahar (Ed.), Bilgi işlemsel düşünmeden programlamaya içinde (s.183-205). Pegem Akademi Yayıncılık.
• Kalelioğlu, F., & Keskinkılıç, F. (2018). Bilgisayar bilimi eğitimi için öğretim yöntemleri. Y. Gülbahar (Ed.). Bilgi işlemsel düşünmeden programlamaya içinde (s.155-181). Pegem Akademi Yayıncılık.
• Kanlı, U., & Yağbasan, R. (2008). 7E modeli merkezli laboratuvar yaklaşımının öğrencilerin bilimsel süreç becerilerini geliştirmedeki yeterliliği. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 28(1), 91-125.
• Karadeniz, E. (2021). Bilişim teknolojileri öğretmenlerinin bilgisayarsız kodlama etkinliklerine ilişkin görüşleri ve yeterlikleri. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Trabzon Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Karahan, E., & Canbazoğlu Bilici, S. (2017). QR kodların fen eğitimine entegresyonu: Öğretmen görüşleri ve öneriler. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi (EFMED), 11(1), 433-457.
• Karakolcu- Yazıcı, E. & Özmen, H. (2015). Fen ve teknoloji öğretim programında yer alan deney ve etkinliklerin uygulanabilirliğine ilişkin öğretmen görüşleri. Amasya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 4(1), 92-117.
• Kert, S. B., & Uğraş, T. (2009, May). Programlama eğitiminde sadelik ve eğlence: Scratch örneği. In The First International Congress of Educational Research, Çanakkale, Turkey.
• Kılıç, İ. (2021). The effect of science ınstruction ıntegrated with unplugged computational thinking activities on students’ academic achievement and computational thinking skills. Unpublished master thesis. Yıldız Technical University, Graduate School of Natural and Applied Sciences.
• Kırçalı, A. Ç. (2019). K12 düzeyinde algoritma öğretiminde kullanılan bilgisayarlı ve bilgisayarsız araçların çeşitli değişkenler açısından değerlendirilmesi. Yayımlanmamış doktora tezi. Marmara Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Kırtoklu, E. (2021). Fen bilimleri öğretmen adaylarının elektrik devrelerinde blok kodlama özyeterliklerinin ve görüşlerinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Koray, Ö., Köksal, M. S., Özdemir, M., & Presley, A. İ. (2007). Yaratıcı ve eleştirel düşünme temelli fen laboratuarı uygulamalarının akademik başarı ve bilimsel süreç becerileri üzerine etkisi. İlköğretim Online, 6(3), 377-389.
• Korkmaz, Ö., Çakir, R., & Özden, M. Y. (2017). A validity and reliability study of the computational thinking scales (CTS). Computers in Human Behavior, 72, 558-569.
• Lee, A. T., Hairston, R. V., Thames, R., Lawrence, T., & Herron, D. S. (2002). Using a computer simulation to teach science process skills to college biology and elementary majors. Computer Simulations Bioscene, 28(4), 35-42.
• Leite, L., & Dourado, L. (2013). Laboratory activities, science education and problemsolving skills. procedia. Social and Behavioral Sciences, 106, 1677–1686.
• Millî Eğitim Bakanlığı (MEB) (2018). Fen bilimleri dersi öğretim programı: (ilkokul ve ortaokul 3, 4, 5, 6, 7 ve 8. sınıflar) http://mufredat.meb.gov.tr/ProgramDetay.aspx?PID=143 adresinden 14 Aralık 2022 tarihinde alındı.
• Odacı, M., &Uzun, E. (Mayıs, 2017) Okul öncesinde kodlama eğitimi ve kullanılabilecek araçlar hakkında bilişim teknolojileri öğretmenlerinin görüşleri: bir durum çalışması. 1. Uluslararası Bilişim Teknolojileri Öğretimi Sempozyumu’nda sunulmuş sözlü bildiri. İnönü Üniversitesi, Malatya.
• Otu, T. (2020). Kodlama ortamlarının ortaokul öğrencilerinin başarı, tutum ve bilgi işlemsel düşünme becerisine etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Özeren, E. (2022). Proje tabanlı öğrenmede sabit ve paylaşılan liderlik uygulamaları ile desteklenmiş blok tabanlı kodlama öğretiminin bilgi işlemsel düşünmeye, güdülenmeye ve kodlama eğitimine yönelik tutuma etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Bartın Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Özyılmaz, İ. (2021). Blok tabanlı kodlama ortamlarında yürütülen yaşam temelli öğrenme etkinliklerinin soyutlama becerisi gelişimine etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Trabzon Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Pakman, N. (2018). 8-10 Yaş grubu öğrencilerine uygulanan temel düzey kodlama, robotik, 3d tasarım ve oyun tasarımı eğitiminin problem çözme ve yansıtıcı düşünme becerilerine etkisi. Yayımlanmış yüksek lisans tezi. Bahçeşehir Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü.
• PISA (2018). PISA 2018 results https://www.oecd.org/pisa/aboutpisa/ Son erişim tarihi 01.11.2022.
• Polat, E. (2020). Ortaokulda temel programlama öğretiminde kullanılan bilgisayarsız ve bilgisayarlı etkinliklerin başarıya ve bilgisayarca düşünmeye etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Atatürk Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Rauf, R.A.A., Rasul, M.S., Mansor, A.N., Othman, Z., & Lyndon, N. (2013). Inculcation of Science Process Skills in a Science Classroom. Asian Social Science, 9 (8), 47-57.
• Samur, Y. (2016). Dijital oyun tasarımı. Pusula Yayıncılık.
• Saygıner, Ş. & Tüzün, H. (Şubat, 2017). İlköğretim düzeyinde programlama eğitimi: Yurt dışı ve yurt içi perspektifinden bir bakış. Akademik Bilişim Konferansı’nda sunulan bildiri. Aksaray Üniversitesi, Aksaray.
• Seçer, (2020). Bilişim teknolojileri ve yazılım dersinde Arduino kodlama ile kâğıt-kalem kodlama uygulamalarının öğrencilerin bilgi işlemsel düşünme becerileri, problem çözme becerileri ve STEM tutumları üzerine etkisi. Yayımlanmamış doktora tezi, Mersin Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Staeck, L. (1995). Perspectives for biological education-challenge for biology instruction at the end of the 20th century. Hacettepe University Journal of Education, 11, 29–35.
• Şimşek, K. (2019). Fen bilimleri dersi madde ve ısı ünitesinde robotik kodlama uygulamalarının 6. Sınıf öğrencilerinin akademik başarı ve bilimsel süreç becerileri üzerine etkisinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Marmara Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Tonbuloğlu, B., & Tonbuloğlu, I. (2019). The effect of unplugged coding activities on computational thinking skills of middle school students. Informatics in Education, 18(2), 403-426.
• Turan, İ., Akça, M., & Küçükkurt, M. (2016). Temel kodlama eğitimi 2. Pusula Yayıncılık, Ankara.
• Türker, E. (2011). Bilimsel süreç becerileri yaklaşımının model kullanılarak uygulanmasının öğrencilerin başarılarına, bilimsel süreç becerilerinin gelişimine ve motivasyonlarına etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Trabzon Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Uçar, A., & Sezek, F. (2022). 6. Sınıf kuvvet ve hareket ünitesinin Lego robotik uygulamaları ile öğretiminin öğrencilerin bilimsel süreç becerilerine etkisi. Uluslararası Eğitim Bilim ve Teknoloji Dergisi, 8(3), 135-149.
• Uğur, N. (2019). Bilgisayarsız ortamda bilgisayar bilimi öğretiminde yansıtıcı düşünme etkinliklerinin bilgi işlemsel düşünme becerileri geliştirmede etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Trabzon Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü.
• Ünlü, S. (2022). Ters yüz öğrenme modeli ile kodlama eğitiminin fen bilgisi öğretmen adaylarının erişi ve tutumlarına etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Necmettin Erbakan Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Üzümcü, Ö., & Bay, E. (2018). Eğitimde yeni 21. yüzyıl becerisi: Bilgi işlemsel düşünme. Uluslararası Türk Kültür Coğrafyasında Sosyal Bilimler Dergisi, 3(2), 1-16.
• Wing, J.M. (2006). Computational thinking. Communications of the ACM, 49(3), 33-35.
• Wola, B. R., Rungkat, J. A., & Harindah, G. M. D. (2023). Science process skills of prospective science teachers' in practicum activity at the laboratory. Jurnal Inovasi Pendidikan IPA, 9(1), 50-61.
• World Economic Forum (WEF), 2016. What are the 21st-century skills every student needs? https://www.weforum.org/agenda/2016/03/21st-century-skills-future-jobs-students/ Son erişim tarihi 01.11.2022.
• Yamak, H., Bulut, N., & Dündar, S. (2014). 5. sınıf öğrencilerinin bilimsel süreç becerileri ile fene karşı tutumlarına FeTeMM etkinliklerinin etkisi. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 34(2), 249-265.
• Yaşar, H. (2021). Çevrimiçi ve yüz yüze kodlama eğitiminde oyunlaştırma öğeleri kullanımının akademik başarı, motivasyon ve tutuma etkisi. Yayımlanmamış doktora tezi. Sakarya Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Yıldız, M. (2020). Algoritma öğretiminde kutu oyunu kullanılmasının ilkokul öğrencilerinin algoritma başarısına etkisinin incelenmesi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Bahçeşehir Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü.
• Yılmaz, T. (2023). Bilgisayarsız ve bilgisayarlı kodlama etkinliklerinin ortaokul öğrencilerinin bilgi işlemsel düşünme becerilerine etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü.
• Yılmaztürk, M. R. (2020). Fen alanında robotik kodlama kullanılarak gerçekleştirilen projelerin, öğretmen adaylarının teknolojik pedagojik alan bilgisi tutumları üzerine etkisi. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi. Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü.