Gömülü Sistemler ve Robotik Uygulamalar Dersine İlişkin Öğrenen Özellikleri ve Görüşleri: Bir Öğretim Tasarımına Doğru

Abstract

Bu araştırmanın amacı Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Bölümü’nde öğrenim gören öğretmen adaylarının seçmeli olarak aldığı ‘Gömülü Sistemler ve Robotik Uygulamalar’ dersi ile ilgili ihtiyaç değerlendirme çalışması yaparak dersin öğretim programını geliştirmektir. Bu amaç doğrultusunda çalışmada katılımcıların bireysel özellikleri ve derse yönelik görüşleri, demografik bilgileri, ön bilgi düzeyleri, öz-yeterlik algıları, motivasyonları ve dersten beklentileri olmak üzere beş alt boyutta belirlenmeye çalışılmıştır. Araştırma doğal sorgulama (Naturalistic Inquiry) yaklaşımı üzerine kurgulanmıştır. Araştırmaya 2017-2018 Bahar Dönemi’nde öğrenim gören son sınıf öğrencilerinden 14 kişi katılmıştır. Araştırmada amaçlı örnekleme yöntemleri arasında yer alan maksimum çeşitlilik örneklemesi tercih edilmiştir. Araştırma verileri araştırmacılar tarafından geliştirilen yarı yapılandırılmış görüşme formu kullanılarak toplanmıştır. Araştırma verilerine göre katılımcıların ön bilgi düzeylerinin düşük olduğu, derse karşı motivasyonlarının yüksek düzeyde olduğu ve programlama temelli derslere ilişkin ön bilgi düzeylerinin derse karşı öz-yeterlik algıları ile ilişkili olduğu sonucuna varılmıştır. Bu bilgiler ışığında dersin öğretim tasarımına ışık tutacak kararlar alınmıştır.

Keywords

• Öğretim tasarımı,gömülü sistemler,robotik,kodlama

Learner Characteristics and Opinions about Embedded Systems and Robotic Applications Course: Towards the Design of Instruction

Abstract

The aim of this research is to conduct a needs assessment study in order to improve the instructional design of the 'Embedded Systems and Robotic Applications' course taken by the pre-service teachers as an elective course at the Computer Education and Instructional Technologies Department of Uludağ University Faculty of Education. In order to achieve this, individual characteristics and opinions of the participants about the course were identified in five sub-dimensions including their demographic characteristics, previous knowledge levels for the course, self-efficacy perceptions, motivation levels and course expectations. The research was designed on the Naturalistic Inquiry approach. Participants of the study were 14 senior pre-service teachers taking the course in 2017-2018 Spring Semester. The maximum variation sampling was chosen as the sampling method. The research data were collected through the semi-structured interview form developed by the researchers. The findings indicated that the motivation of the participants was high, the previous knowledge levels were low and the previous knowledge levels of the programming-based courses were related to the self-efficacy perceptions gained through the course. In the light of these findings, some strategic decisions regarding the instructional design of the course were taken.

Keywords

• Instructional design,embedded systems,robotics,coding

References

1. Akcay, T. (2009). Perceptions of students and teachers about the use of a kid’s programming language in computer courses. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara.
2. Bandura, A. (1977). Self-efficacy: toward a unifying theory of behavioral change. Psychological review, 84(2), 191-215.
3. Bandura, A. (1986). Social foundations of thought and action. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.
4. Bandura, A. (1997). Self-efficacy: The exercise of control. New York: W. H. Freeman and Company.
5. Baz, F. Ç. (2018). Çocuklar İçin Kodlama Yazılımları Üzerine Karşılaştırmalı Bir İnceleme. Current Research in Education, 4(1), 36-47.
6. Beer, R. D., Chiel, H. J., and Drushel, R. F. (1999). Using autonomous robotics to teach science and engineering. Communications of the ACM, 42(6), 85-92.
7. Camilleri, P. (2017). Minding the Gap. Proposing a Teacher Learning-Training Framework for the Integration of Robotics in Primary Schools. Informatics in Education, 16(2), 165-179.
8. Cannon, K., LaPoint, M. A., Bird, N., Panciera, K., Veeraraghavan, H., Papanikolopoulos, N., and Gini, M. (2006). No fear: University of Minnesota robotics day camp introduces local youth to hands-on technologies. 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation içinde (ss. 363-368). Florida.

9. Cavas, B., Kesercioglu, T., Holbrook, J., Rannikmae, M., Ozdogru, E., and Gokler, F. (2012). The effects of robotics club on the students’ performance on science process & scientific creativity skills and perceptions on robots, human and society. 3rd International Workshop Teaching Robotics, Teaching with Robotics Integrating Robotics in School Curriculum içinde (ss 40-50). Trento
10. Creswell, J. W. (2007). Qualitative inquiry and research design: Choosing among five tradition. Thousand Oaks, CA: Sage.
11. Dede, Y. ve Yaman, S. (2008). Fen öğrenmeye yönelik motivasyon ölçeği: Geçerlik ve güvenirlik çalışması. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 2(1).
12. Demirel, Ö. (1999). Öğretme sanatı. Ankara: Pegem Yayınları.
13. Demirer, V. ve Nurcan, S. (2016). Programming education and new approaches around the world and in Turkey/Dünyada ve Türkiye'de programlama eğitimi ve yeni yaklaşımlar. Eğitimde Kuram ve Uygulama, 12(3), 521-546.
14. Ersoy, H., Madran, R. O., ve Gülbahar, Y. (2011). Programlama dilleri öğretimine bir model önerisi: robot programlama. XIII. Akademik Bilişim Konferansı içinde (ss 731-736). Malatya.
15. Fer, S. (2011). Öğretim tasarımı: Ankara: Anı Yayıncılık.
16. Logo Foundation (2015). Logo and Learning 15 Haziran, 2018 tarihinde http://el.media.mit.edu/logo-foundation/what_is_logo/logo_and_learning.html adresinden alındı.
17. Güneş, A., ve Karabak, D. (2013). Ortaokul Birinci Sınıf Öğrencileri İçin Yazılım Geliştirme Alanında Müfredat Önerisi. Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi, 2(3), 163-169.
18. Hubwieser, P., Giannakos, M. N., Berges, M., Brinda, T., Diethelm, I., Magenheim, J., . . . Jasute, E. (2015). A global snapshot of computer science education in K-12 schools. The 20th Annual Conference on Innovation and Technology in Computer Science Education içinde (ss. 65-83). Vilnius.
19. Ilgar, Ş. (2004). Motivasyon aktiviteleri ve öğretmen. Hasan Ali Yücel Eğitim Fakültesi Dergisi, 2, 211-222.
20. Karim, M. E., Lemaignan, S., and Mondada, F. (2015). A review: Can robots reshape K-12 STEM education? The 2015 IEEE International Workshop on Advanced Robotics and its Social Impacts içinde (ss. 1-8). Lyon.
21. Keathly, D., and Akl, R. (2007). Attracting and retaining women in computer science and engineering: Evaluating the results. The 2007 ASEE Annual Conference içinde. Honolulu.
22. Ko, A. J. (2017). Mindstorms: What did Papert argue and what does it mean for learning and education? 25 Haziran 2018 tarihinde https://medium.com/bits-and-behavior/mindstorms-what-did-papert-argue-and-what-does-it-mean-for-learning-and-education-c8324b58aca4 adresinden alındı.
23. MEB (2017). “Kodlama” dersinin eğitim materyalleri hazır. 12 Ekim 2018 tarihinde http://www.meb.gov.tr/quotkodlamaquot-dersinin-egitim-materyalleri-hazir/haber/14659/tr adresinden alındı.
24. Morrison, G. R., Ross, S. M., Kalman, H. K., and Kemp, J. E. (2012). Designing effective instruction. Wiley.
25. Mosley, P., Ardito, G., and Scollins, L. (2016). Robotic Cooperative Learning Promotes Student STEM Interest. American Journal of Engineering Education, 7(2), 117-128.
26. Murphy, R. and Rosenblatt, M. (2000). Robocamp: One Hands-on Week of Exploring Science through Robotics. A. Druin ve J. A. Hendler (Ed.), Robots for kids : exploring new technologies for learning içinde (ss. 297–331). San Francisco, CA: Morgan Kaufmann.
27. Nordstrom, G., Reasonover, G., and Hutchinson, B. (2009). Attracting students to engineering through robotics camp. The ASEE Southeast Section Conference içinde. Marietta.
28. Numanoğlu, M., ve Keser, H. (2017). Programlama Öğretiminde Robot Kullanımı-Mbot Örneği. Bartın Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 6(2), 497-515.
29. Oliva, P. F., and Gordon, W. (1988). Developing the curriculum . Scott, Foresman/Little, Brown College Division.
30. O'Reilly, E. N. (2016). Developing Technology Needs Assessments for Educational Programs: An Analysis of Eight Key Indicators. International Journal of Education and Development using Information and Communication Technology, 12(1), 129-143.
31. Özdemir, D., Çelik, E., ve Öz, R. (2009). Programlama Eğitiminde Robot Kullanımı. The 9th International Educational Technology Conference (IETC2009) içinde (ss. 463-468). Ankara.
32. Papert, S. (1993). Mindstorms: Children, computers, and powerful ideas. New York NY: Basic Books, Inc. Posner, G. J., and Rudnitsky, A. N. (1994). Course design: A guide to curriculum development for teachers: Longman.
33. Resinovic, B. (2015). The use of Nao, a humanoid robot, in teaching computer programming. The International Conference on Informatics in Schools: Situation, Evolution and Perspectives—ISSEP içinde (ss. 63-64). Ljupljana.
34. Rogers, C., and Portsmore, M. (2004). Bringing engineering to elementary school. Journal of STEM Education: innovations and research, 5(3/4), 17.
35. Sayın, Z., ve Seferoğlu, S. S. (2016). Yeni bir 21. yüzyıl becerisi olarak kodlama eğitimi ve kodlamanın eğitim politikalarına etkisi. Akademik Bilişim Konferansı, içinde (ss. 1-13). Aydın.
36. Senemoğlu, N. (2007). Gelişim öğrenme ve öğretim: Kuramdan uygulamaya: Ankara: Gönül Yayıncılık.
37. Smith, P. L., and Ragan, T. J. (1999). Instructional design (p. 3). New York: Wiley.
38. Şimşek, A. (2009). Öğretim tasarımı: Ankara: Nobel Yayın Dağıtım.
39. Ucgul, M., and Cagiltay, K. (2014). Design and development issues for educational robotics training camps. International Journal of Technology and Design Education, 24(2), 203-222.
40. Wallner, T., and Wagner, G. (2016). Academic Education 4.0. The International Conference on Education and New Developments, END içinde (ss. 155-159). Ljubljana.
41. Williams, D. C., Ma, Y., Prejean, L., Ford, M. J., and Lai, G. (2007). Acquisition of physics content knowledge and scientific inquiry skills in a robotics summer camp. Journal of research on Technology in Education, 40(2), 201-216.
42. Yadagiri, R. G., Krishnamoorthy, S. P., and Kapila, V. (2015). A blocks-based visual environment to teach robot-programming to K-12 students. The 2015 ASEE Annual Conference & Exposition içinde (ss. 26.17.1-26.17.11). Seattle.