Programlama eğitiminde Tinkercad kullanımının öğrencilerin bilgi işlemsel düşünme becerisine ve algılarına etkisi
The effect of Tinkercad use on students' computational thinking and perceptions in programming education
Yazar: GÜLHANIM DENİZ
Danışman: DOÇ. DR. SELAMİ ERYILMAZ
Gazi Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: 3D programları = 3D programs ; Bilgi işlemsel düşünme = Computational thinking ; Ortaokul öğrencileri = Secondary school students ; Ortaokullar = Secondary schools ; Programlama = Programming ; Programlama öğretimi = Programming instruction ; Tinkercad = Tinkercad ; Öğrenci algısı = Students perceptions

Özet:
Bu çalışma, programlama eğitiminde Tinkercad kullanımının öğrencilerin bilgi işlemsel düşünme becerilerine ve algılarına yönelik etkisini belirlemek amacıyla yapılmıştır. Bu kapsamda araştırmanın örneklemini 2019-2020 eğitim öğretim yılında 5. 6. 7. ve 8. sınıf düzeyinde okuyan 583 ortaokul öğrencisi ile 11 Bilişim Teknolojileri öğretmeni oluşturmaktadır. Araştırma nicel ve nitel araştırma desenlerini bir arada kullanıldığı karma araştırma yöntemlerinden zenginleştirilmiş desen kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Nicel verileri toplamak için, Kişisel Bilgi Formu, Tinkercad Yazılımı Hakkında Öğrenci Algı Anketi (TYHÖA-A) ve Bilgi İşlemsel Düşünme Ölçeği (Ortaokul Düzeyi İçin) kullanılmıştır. Nitel verileri toplamak için Tinkercad Yazılımı Kullanımına Yönelik Öğretmen Görüşme Formu ile TYHÖA-A'dan yararlanılmıştır. Elde edilen veriler SPSS 25 programı kullanılarak analiz edilmiştir. Normallik Analizi sonuçlarından yararlanılarak non-parametrik testlerden Mann Whitney U testi ve Kruskal Wallis H testi kullanılmıştır. Ayrıca Post Hoc analizlerinden Tamhane's T2 ve LSD testleri ile korelasyon testlerinden Spearman korelasyon testine başvurulmuştur. Araştırma bulgularına göre, öğrencilerin teknoloji yetkinlikleri başlangıç seviyesinde olduğu belirlenmiştir. Ayrıca öğrencilerin %70'den fazlası web destekli çevrimiçi kurs almamıştır. Öğrencilerin cinsiyetlerine göre Tinkercad motivasyon, kullanışlılık ve kullanım kolaylığı algılarında anlamlı bir farklılık bulunmazken, sınıf düzeylerine göre motivasyon ve kullanışlılık algılarında anlamlı bir farklılık olduğu bulunmuştur. Öğrencilerin bilgi işlemsel düşünme algılarının orta düzeyde olduğu belirlenmiştir. Öğrencilerin cinsiyetlerine göre bilgi işlemsel düşünme becerisi arasında anlamlı bir farklılık bulunmazken, 5.sınıf düzeyinin 7. sınıf düzeyine göre bilgi işlemsel düşünme becerisinde anlamlı bir farklılık olduğu belirlenmiştir. Öğrencilerin Tinkercad kullanım sıklığı ile Tinkercad algıları arasında pozitif yönlü düşük bir ilişki bulunurken, Tinkercad algıları ile bilgi işlemsel düşünme becerileri arasında pozitif yönlü orta düzey bir ilişki olduğu belirlenmiştir. Araştırmaya katılan öğretmenlerin Tinkercad eğitimini belli bir kazanım programı çerçevesinde eğitim ortamına entegre etmemiş olması nedeniyle, öğrenciler eğitim sürecinde eşit kazanımlar elde edememişlerdir. Ancak, öğretmenlerin 3D tasarım menüsü kullanımına ağırlık vermesi, öğrencileri tasarım yaparken serbest bırakması tasarıma ilgi duyan öğrencilerin bilgi işlemsel düşünmenin "yaratıcılık" alt boyutunda etkili olduğu ve proje çalışmaları kapsamında grup oluşturarak yapılan etkinliklerin bilgi işlemsel düşünmenin "işbirlilik" alt boyutunu etkilediği şeklinde yorumlanabilir. Tinkercad'in Devre ve Kodblokları menüleri kullanımına ağırlık verilmemesi öğrencilerin bilgi işlemsel düşünmenin "problem çözme" ve "algoritmik düşünme" alt boyutlarında düşük beceriye sahip olmasına neden olmuştur. Dolayısıyla, öğrencilerin yazılımın sağlamış olduğu özelliklerden yeterince faydalanamamış olması, öğrencilerin bilgi işlemsel düşüncenin alt boyutlarında farklı derecede beceri geliştirmesinde etkili olmuştur. Bu duruma, programın yeni olması, özelliklerinin BT öğretmenleri tarafından henüz anlaşılmamış olması ve bu nedenle programın sağlamış olduğu bütün imkanların kullanılmaması gerekçe olarak gösterilebilir. Bunun yanısıra, BT öğretmenlerinin bilgi işlemsel düşünme becerisi hakkında yeterli bilgiye sahip olmamaları, Tinkercad'in öğrencilerin bilgi işlemsel düşünme becerilerinin gelişmesinde etkili bir araç olarak kullanılmadığı gerçeğini de beraberinde getirmiştir. Bu nedenle, Tinkercad bilgi işlemsel düşüncenin bütün boyutlarının gelişmesinde etkili olabilecek bir yazılım olarak kullanılabilecekken, etkili ve verimli bir şekilde eğitim ortamına entegre edilmemesinden kaynaklı olarak, öğrencilerin orta düzey bilgi işlemsel düşünme becerisine sahip olmasında etkili olduğu şeklinde yorumlanabilir. Ayrıca öğrencilerin Tinkercad kullanım sıklığının içsel ve dışsal nedenlerden etkilendiği belirlenmiş olup bu nedenle ebeveynlere, öğretmenlere, yazılımcılara ve politika yapıcılara yönelik önerilere yer verilmiştir.

Abstract:
This study was carried out to determine the effect of using Tinkercad on students' computational thinking skills and perceptions in programming education. In this context, the sample of the research consists of 583 secondary school students who studying at the 5th, 6th, 7th and 8th grade levels and 11 Information Technology teachers in the 2019-2020 academic year. The research was carried out using a triangulation design from mixed research methods in which quantitative and qualitative research patterns were used together. In order to collect quantitative data, Personal Information Form, Student Perception Questionnaire About Tinkercad Software (SPQATS) and Computational Thinking Scale (For Secondary School Level) were used. The Teacher Interview Form for the Use of Tinkercad Software and SPQATS was used to collect qualitative data. The data obtained were analyzed using the SPSS 25 program. Using the Normality Analysis results, Mann-Whitney U and Kruskal Wallis H from non-parametric tests were used. In addition, Tamhane's T2 and LSD tests from Post Hoc analysis, as well as the Spearman correlation test, were used. According to the research findings, the technology competencies of the students were determined to be at the beginning level. In addition, more than 70% of students did not take a web supported online course. According to the gender of the students, there was no difference in the perceptions of Tinkercad motivation, usefulness and ease of use, while there was a significant difference in perceptions of motivation and usefulness according to grade levels. It was determined that students' perceptions of computational thinking were at medium level. While there was no significant difference in the computational thinking skill of the students, according to their gender, there was a significant difference in the computational thinking skill of the 5th grade level compared to the 7th grade level. While there was a low positive correlation between students' Tinkercad usage frequency and Tinkercad perceptions, it was determined that there was a positive medium-level relationship between Tinkercad perceptions and computational thinking skills. Since the teachers participating in the research did not integrate Tinkercad education into the educational environment within the framework of a certain acquisition program, the students could not achieve equal gains in the education process. However, the fact that the teachers focused on the use of the 3D design menu and released the students while designing, had an impact on the "creativity" sub-dimension of computing thinking and within the scope of project studies, it can be interpreted that the activities carried out by forming a group are effective in the "collaboration" sub-dimension of computing thinking. The lack of emphasis on the use of Tinkercad's Circuit and Codeblocks menus caused students to have low skills in the "problem solving" and "algorithmic thinking" sub-dimensions of computational thinking. Therefore, the students' failure to benefit from the features provided by the software sufficiently help students develop different skills in the sub-dimensions of computational thinking. This can be cited as the reason why the program is new, its features are not yet understood by IT teachers, and therefore not all the opportunities provided by the program are not used. In addition, the fact that IT teachers did not have enough information about computational thinking skills brought with it the fact that Tinkercad was not used as an effective tool for the development of students' computational thinking skills. Therefore, while Tinkercad can be used as a software that can be effective in the development of all dimensions of computational thinking, it can be interpreted as being effective in students having medium-level computational thinking skills due to not being effectively and efficiently integrated into the educational environment It was also determined that students' use of Tinkercad depends on internal and external causes. Therefore, recommendations were made to parents, teachers, software developers and policy makers.