Metin tabanlı programlama öğretiminde metafor kullanımının etkileri: Bir karma yöntem araştırması
Effects of using metaphors in text-based programming instruction: A mixed method study
Yazar: ERKAN GEÇİTLİ
Danışman: DOÇ. DR. BÜNYAMİN YURDAKUL
Ege Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Eğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Anadolu liseleri = Anatolia high schools ; Bilgisayar programlama = Computer programming ; Bilgisayar öğretimi = Computer teaching ; Bilişsel beceriler = Cognitive abilities ; Kavram öğrenme = Concept learning ; Kavramsal metafor kuramı = Conceptual metaphor theory ; Metafor = Metaphor ; Soyut kavramlar = Abstract concepts ; Öğrenci tutumu = Student attitude

Özet:
Bu araştırmanın temel amacı, kavramsal metafor kuramına dayalı metin tabanlı programlama öğretiminin öğrencilerin programlama kavramlarını kazanmaya, programlama becerilerine ve bilgi işlemsel düşünme öz yeterliklerine etkilerini incelemektir.
Karma yöntem deneysel deseni ile yürütülen araştırma, metin tabanlı programlama ile ilk kez karşılaşan 9. sınıf öğrencileri ve öğretmenleriyle yürütülmüştür. İki anadolu lisesinin birinde yer alan üç şube deney grubu (n=66) diğer lisenin üç şubesi ise (n=69) kontrol grubu olarak seçkisiz atanmıştır. Deney grubunda 18 hafta boyunca metafora dayalı öğretim gerçekleştirilmiş, kontrol grubu şubelerine öğretim süreçlerinde herhangi bir müdahalede bulunulmamıştır. Programlama kavramlarını kazanma durumu grupların deney öncesi ve sonrası hazırladıkları kavram haritalarının analitik bir puanlama yönergesi kullanılarak, bilgi işlemsel düşünme öz yeterliği ise bir ölçek yardımıyla nicel olarak belirlenmiştir. Grupların programlama becerileri, geliştirilen bir senaryo temelinde süreçte hazırlanan elektronik ürünlerin deney sonunda analitik puanlama yönergesi aracılığıyla nicel değerlendirilmiştir. Yanı sıra deney öncesinde deney ve kontrol grubu öğretmenleriyle görüşmeler, deney sırasında gözlemler ve öğrencilerin süreç değerlendirme formları, deney sonunda da grupların öğretmen ve öğrencileriyle görüşmeler ile nitel veri toplanmıştır. Nicel veriler için karışık ölçümler için ANOVA, ilişkisiz ölçümlerde t testi ve Mann- Whitney U testi kullanılmıştır. Nitel veriler için içerik analizi uygulanmıştır.
Araştırma sonuçları, metafora dayalı öğretiminin metin tabanlı programlamada yer alan karar kontrol yapıları, veri yapıları ve dosya işlemlerine yönelik anlaşılması zor ve soyut kavramları öğretmede etkili olduğunu, programlamaya giriş kavramlarının öğretiminde ise fark yaratmadığını göstermiştir. Metafora dayalı öğretim, bilgisayar bilimi dersini eğlenceli ve anlaşılır hale getirerek derse ilgiyi arttırmış, kod yazmayı kolaylaştırarak dersten erken kopmalarının önüne geçmiştir. Öğrencilerin programlama becerilerine katkı sağlayarak elektronik ürün geliştirmelerine yardımcı olmuştur. Metafora dayalı öğretim, öğrencilerin bilgi işlemsel düşünmenin problem çözme bileşenine yönelik öz yeterliklerinde olumlu değişim yaratırken, eleştirel düşünme ve işbirlikli öğrenme, farklı düşünme ile algoritmik düşünme boyutlarında anlamlı bir fark oluşturmamıştır. Araştırmada,
metafora dayalı öğretimin öğrencilerin kavram oluşturmalarında ve kazanmalarında, onların programlama becerilerini ve bilgi işlemsel düşünme öz yeterliklerini geliştirmede etkili bir bilişsel araç olarak kullanılabileceği önerilmektedir.

Abstract:
The main purpose of this study is to examine the effects of text-based programming instruction on students' acquisition of programming concepts, programming skills, and computational thinking self-efficacy using conceptual metaphor theory.
The study, which was conducted using a mixed-methods experimental design, was conducted with 9th grade students and teachers who were experiencing text-based programming for the first time. Three classes in one of two anatolian high schools were randomly assigned as the experimental group (n=66) and three classes in the other high school (n=69) as the control group. The experimental group received 18 weeks of metaphor-based instruction, while the control group classes received no intervention during the instructional process. Acquisition of programming concepts was determined quantitatively by scoring the concept maps prepared by the groups before and after the treatment using an analytic rubric, and computational thinking self-efficacy was measured quantitatively using a scale. The groups' programming skills were evaluated quantitatively by means of an analytic rubric at the end of the treatment on the electronic products produced in the process, based on a developed
scenario. In addition, qualitative data were collected through interviews with the teachers of the groups before the treatments, observations and students' process evaluation forms during the treatments, and interviews with the teachers and students of the groups at the end of the treatments. For quantitative data, ANOVA for mixed measures, independent-samples t-test and Mann-Whitney U test were used. Content analysis was used for the qualitative data. 
The results of the study showed that metaphor-based instruction was effective in teaching difficult-to-understand and abstract concepts such as decision control structures, data structures and file operations in text-based programming, while it made no difference in teaching introductory programming concepts. Metaphor-based teaching increased interest in the course by making the computer science course fun and understandable, and prevented early withdrawal from the course by making it easier to write code. It helped students to develop electronic products by contributing to their programming skills. While metaphor-based instruction created a positive change in the problem solving self-efficacy of computational thinking, it did not create a significant difference in the dimensions of critical thinking and collaborative learning, divergent thinking and algorithmic thinking. The research suggests that metaphor-based instruction can be used as an effective cognitive tool in students' concept formation and acquisition, in developing their programming skills and computational thinking self-efficacy.