The Investigation of Algorithmic Thinking Skills of 5th and 6th Graders According to Different Variables

Abstract

Besides algorithmic thinking is a basic mathematical skill that places on the centre of processes which has great importance today, such as problem solving, programming and coding, it is seen that studies related to algorithmic thinking in the literature are very limited. In this context, this study aims to investigate the algorithmic thinking skills of secondary school students according to different variables. This is a case study and the study group consist of 138 students in total studying at 5th and 6th grades of different public secondary schools in the province of Ordu. Roughly, fifty-four and forty-five percent of the study group consist of female and male students, fifty and forty-nine percent of them consist of fifth and sixth graders respectively. Criteria sampling method of objective sampling methods was used in determining the study group and Algorithmic Thinking Test developed by the author as  data collection tool was administered to the students in the study group. As a result of the study, it was found that there is a positive but low level of correlation between the algorithmic thinking skills and mathematics achievements of students. There were also significant differences in favor of female students and 6^th grade students between the algorithmic thinking skills of the students according to gender and grade level variables respectively. At the end of the study, some recommendations were presented according to obtained results and for relevant studies that can be carried out about the subject in the future.

Keywords

• algorithmic thinking,gender,grade level

The Investigation of Algorithmic Thinking Skills of 5th and 6th Graders According to Different Variables

Öz

Algoritmik düşünmenin bugün problem çözme, programlama ve kodlama gibi önemli süreçlerin merkezinde yer alan temel bir matematiksel beceri olmasına rağmen, literatürde konu ile ilgili çalışmaların sınırlı sayıda olduğu görülmektedir. Bu bağlamda, bu çalışmada ortaokul öğrencilerinin algoritmik düşünme becerilerinin farklı değişkenlere göre araştırılması amaçlanmıştır. Çalışma bir durum çalışmasıdır ve çalışma grubu Ordu ilindeki farklı devlet okullarının 5. ve 6. sınıflarında öğrenim görmekte olan toplam 138 öğrenciden oluşmaktadır. Çalışma grubunun sırasıyla ve yaklaşık olarak %50 ve %45'i kadın ve erkek öğrencilerden, %50 ve %49'u ise beş ve altıncı sınıf öğrencilerinden oluşmaktadır. Çalışmada örneklem belirleme yöntemi olarak ölçüt örnekleme, veri toplama aracı olarak ise araştırmacılar tarafından geliştirilmiş olan Algoritmik Düşünme Testi kullanılmıştır. Araştırma sonucunda öğrencilerin algoritmik düşünme becerileri ile matematik başarıları arasında pozitif ancak düşük düzeyde bir ilişki olduğu bulunmuştur. Ayrıca kız öğrenciler ile erkek öğrencilerin algoritmik düşünme becerileri arasında kız öğrenciler lehine, 5 ve 6. sınıf öğrencilerinin algoritmik düşünme becerileri arasında 6. sınıf öğrencileri lehine anlamlı farklılıklar tespit edilmiştir. Çalışmanın sonunda, elde edilen sonuçlara ve gelecekte konuyla ilgili olarak yapılacak çalışmalara göre bazı öneriler sunulmuştur.

Anahtar Kelimeler

• algoritmik düşünme,cinsiyet,sınıf seviyesi

Kaynakça

1. Atmatzidou, S., & Demetriadis, S. (2016). Advancing student' computational thinking skills through educational robotics: a study on age and gender relevant differences. Robotics and Autonomous System, 75(2016), 661-670.
2. Barcelos, T. S., & Silveira, I. F. (2012, October). Teaching computational thinking in initial series an analysis of the confluence among mathematics and computer sciences in elementary education and its implications for higher education. In XXXVIII Conferencia Latinoamericana En Informatica (CLEI) (pp. 1-8). IEEE.
3. Bilge Kunduz (2015). Bilge Kunduz 2015 Raporları. Erişim Tarihi:04 Ocak 2017, http://www.bilgekunduz.org/wp-content/uploads/2016/01/bilgekunduz-rapor-2015.pdf
4. Brown, W. (2015). Introduction to algorithmic thinking. Retrieved from https://raptor.martincarlisle.com/Introduction%20to%20Algorithmic%20Thinking.doc
5. Büyüköztürk, Ş., Çakmak, E.K., Akgün, Ö.E., Karadeniz, Ş., ve Demirel, F. (2009). Bilimsel araştırma yöntemleri (4. baskı). Ankara: Pegem Akademi.
6. Calao L.A., Moreno-León J., Correa H.E., Robles G. (2015) Developing mathematical thinking with scratch. In Conole G., Klobučar T., Rensing C., Konert J., Lavoué E. (eds), Design for Teaching and Learning in a Networked World. Lecture Notes in Computer Science, vol 9307. Springer, Cham
7. Düzakın, S. (2004). Lise öğrencilerinin problem çözme becerilerinin bazı değişkenler açısından incelenmesi. Yayınlanmamış yüksek lisans tezi, Gazi Üniversitesi, Ankara.
8. Futschek, G. (2006). Algorithmic Thinking: The Key for Understanding Computer Science. In R.T. Mittermeir (Ed.), ISSEP 2006, LNCS 4226, pp. 159 – 168, Berlin: Springer.

9. Futschek, G., & Moschitz, J. (2010) Developing algorithmic thinking by inventing and playing algorithms. Proceedings of Constructionist Approaches to Creative Learning Thinking and Education, pp. 1–10. Retrieved from http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_187461.pdf
10. Gökoğlu, S. (2017). Programlama eğitiminde algoritma algısı: bir metafor analizi. Cumhuriyet International Journal of Education, 6(1), 1-14.
11. Hubálovský, Štepan, & Milková, E. (2010, May). Modeling of a real situation as a method of the algorithmic thinking development. In Advanced Educational Technologies, Proceedings of 6th WSEAS/IASME International Conference on Educational Technologies (EDUTE’10), WSEAS Press, Kantoui, Sousse, Tunisia (pp. 68-72).
12. International Society for Technology in Education (ISTE). (2015). ISTE standards for students. Retrieved from: https://www.iste.org/docs/pdfs/20-14_ISTE_Standards-S_PDF.pdf
13. Ioannou, I., & Angeli, C. (2016). A Framework and an instructional design model for the development of students' computational and algorithmic thinking. Tenth Mediterranean Conference on Information Systems (MCIS), (s. 1-7). Paphos, Cyprus.
14. Kalelioğlu, F. (2017). Uluslararası enformatik ve bilgi-işlemsel düşünme etkinliği, Retrieved from May 5 2017 http://www.bilgekunduz.org/wp-content/uploads/2017/12/2017-Bilge-Kunduz_5-6.pdf.
15. Karasar, N. (2005). Scientific research method. Ankara: Nobel Publishing.
16. Korkmaz, Ö., Çakır, R., Özden, M., Oluk, A., & Sarıoğlu, S. (2015). Bireylerin bilgisayarca düşünme becerilerinin farklı değişkenler açısından incelenmesi. On dokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 34(2), 68-87.
17. L. Snyder, Interview by F. Olsen (2000). Computer scientist says all students should learn to think 'algorithmically', The Chronicle of Higher Education, May 5, 2000: http://chronicle.com/free/2000/03/2000032201t.htm/
18. Liu, J., & Wang, L. (2010). Computational thinking in discrete mathematics. In 2010 Second International Workshop on Education Technology and Computer Science, s. 413-416. IEEE.
19. Oluk, A. (2017). Öğrencilerin bilgisayarca düşünme becerilerinin mantıksal matematiksel zekâ ve matematik akademik başarıları açısından incelenmesi. Unpublished Master Thesis. Amasya Üniversitesi, Amasya.
20. Orton, K., Weintrop, D., Beheshti, E., Horn, M., Jona, K., & Wilensky, U. (2016). Bringing computational thinking into high school mathematics and science classrooms. In ICLS 2016 Proceedings, s. 705-712, Singapure: International Society of the Learning Sciences.
21. Papert, S. (1980). Mindstor ms: Children, computers and powerful ideas. New York: BasicBooks.
22. Patton, M. Q. (1990). Qualitative evaluation and research methods (2nd ed.). Newbury Park, CA: Sage Publications, Inc.
23. Wing, J. (2008). Computational thinking and thinking about computing. Phil. Trans. R. Soc. A, 3717-3725.
24. Wing, J. (2010). Computational thinking: What and why? Retrieved from http://www.cs.cmu.edu/~CompThink/resources/TheLinkWing.pdf.
25. Wing, J. M. (2006). Computational thinking. Communications of the ACM, 49(3), 33-5.
26. Zsakó, L., & Szlávi, P. (2012). ICT competences: algorithmic thinking. Acta Didactica Napocensia, 5(2), 49-58.