Bilgi-işlemsel düşünme odaklı dolaşım sistemi öğretim modüllerinin geliştirilmesi ve uygulanması: Bilgi-işlemsel düşünme becerileri, kavramsal öğrenme, yaratıcı problem çözme becerileri
Development and implementation of the computational thinking-based circulation system modules: Computational thinking skills, conceptual learning, creative problem solving skills
Yazar: AYDAN AYTEKİN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA SAMİ TOPÇU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Bilgi işlemsel düşünme = Computational thinking ; Kavramsal öğrenme = Conceptual learning

Özet:
Bu çalışma kapsamında, 6. sınıf fen bilimleri dersinde dolaşım sistemi konusuna bilgi işlemsel düşünme becerileri entegre edilerek bilgisayarlı ve bilgisayarsız bilgi işlemsel düşünme odaklı dolaşım sistemi öğretim modülleri geliştirilmiştir. Geliştirilen öğretim modüllerinin 6. sınıf öğrencilerinin dolaşım sistemi konusundaki kavramsal öğrenmelerini, bilgi işlemsel düşünme becerilerini ve yaratıcı problem çözme becerilerini nasıl etkilediği tespit edilmiştir.
Çalışmada, ön test-son test kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılmıştır. Çalışmanın örneklemini oluşturan 90 öğrenci, Kocaeli ilinin Körfez ilçesinde yer alan bir ortaokulun 6. sınıflarında öğrenim görmektedir. Çalışmada, deney 1 (n=30), deney 2 (n=30) ve kontrol grubu (n=30) olmak üzere 3 farklı grup yer almaktadır. Deney 1 grubunda geliştirilen bilgisayarlı öğretim modülü, deney 2 grubunda bilgisayarsız öğretim modülüyle uygulama gerçekleştirilirken kontrol grubunda Türkiye ortaokul fen müfredatındaki araştırma-sorgulamaya dayalı fen etkinlikleri kullanılmıştır. Veriler, araştırmacı tarafından geliştirilen Dolaşım Sistemi Kavramsal Öğrenme ve Bilgi İşlemsel Düşünme Becerileri Ölçeği ile bir başka araştırmacıdan alınan Yaratıcı Problem Çözme Özellikleri Envanteri ile toplanmıştır. 
Çalışma sonucunda, deney 1 ve deney 2 grupları dolaşım sistemi kavramsal öğrenme (DSKÖ) ve bilgi işlemsel düşünme becerileri (BİDB) son test ortalamalarına göre kontrol grubundan anlamlı seviyede daha başarılı olmuştur. DSKÖ son test ortalamalarına göre en başarılı grup deney 1 grubuyken, BİDB son test ortalamalarına göre en başarılı grup deney 2 grubudur. 
Bununla birlikte yaratıcı problem çözme becerileri bakımından deney 1, deney 2 ve kontrol grubu son test ortalamaları arasında anlamlı bir farklılık bulunmuştur. Bu anlamlı farklılık yalnızca deney 2 ve kontrol grubu son test ortalamaları arasındadır. Ayrıca YPÇÖE son test ortalamalarına göre en başarılı grup deney 2 grubudur.
Böylece bu araştırma sonuçları, geliştirilen bilgisayarlı ve bilgisayarsız bilgi işlemsel düşünme odaklı dolaşım sistemi öğretim modüllerinin, öğrencilerin dolaşım sistemi konusunda kavramsal öğrenmelerini, bilgi işlemsel düşünme becerilerini ve yaratıcı problem çözme becerilerini geliştirdiğini göstermiştir. Ayrıca bu deneysel çalışma, bilgi işlemsel düşünmenin fen öğretimine entegrasyonu için somut bir örnek sunmaktadır.

Abstract:
Within the scope of this study, plugged and unplugged computational thinking-oriented circulatory system teaching modules were developed by integrating computational thinking skills into the subject of circulatory system in the 6th grade science course. The study aimed to determine the effects of these teaching modules on 6th-grade students' creative problem-solving, computational thinking skills, and conceptual learning related to the circulatory system. 
In the study, a pretest-posttest control group quasi-experimental design was employed. The sample of the study consists of 90 students who are enrolled in the 6th grades of a middle school located in the Körfez district of Kocaeli province. In the study, there are three different groups, namely experimental group 1 (n=30), experimental group 2 (n=30), and the control group (n=30). While the plugged teaching module focused on computational thinking was implemented in Experimental Group 1, the unplugged teaching module focused on computational thinking was implemented in experimental group 2. The control group, on the other hand, used inquiry-based science activities from the Turkish middle school science curriculum. Data were collected using the Circulatory System Conceptual Learning and Computational Thinking Skills Scale (CSCL-CTSS) developed by the researcher and the Creative Problem-Solving Skills Inventory (CPSSI), which was obtained from another researcher. 
As a result of the study, experimental group 1 and 2 were significantly more successful than the control group according to the post test averages of circulatory system conceptual learning and computational thinking skills. Among the groups, experimental group 1 was the most successful according to the CSCL post-test averages, while experimental group 2 was the most successful according to the CTSS post-test averages.
Furthermore, a significant difference was found between experimental group 1, experimental group 2 and control group in terms of post-test averages of creative problem solving skills. This significant difference was found only between the post-test averages of experimental group 2 and the control group. Additionally, according to the CPSSI post-test averages, the most successful group is experimental group 2.
Thus, the results of this research showed that the developed plugged and unplugged CT teaching modules in the context of the circulatory system improved students' conceptual learning, computational thinking skills and creative problem solving skills. Addionally, this experimental study provides a concrete example for the integration of computational thinking into science education.