K12 düzeyinde algoritma öğretiminde kullanılan bilgisayarlı ve bilgisayarsız araçların çeşitli değişkenler açısından değerlendirilmesi
The evaluation of the plugged and unplugged tools used in algorithm teaching at K12 level in terms of various variables
Yazar: AYCAN ÇELİK KIRÇALI
Danışman: PROF. DR. NESRİN ÖZDENER DÖNMEZ
Marmara Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Algoritmalar = Algorithms ; Bilgisayar destekli = Computer aided ; Bilgisayar destekli eğitim = Computer assisted education ; Bilgisayar programlama = Computer programming ; Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Bölümü = Department of Computer Education and Instructional Technology ; Programlama öğretimi = Programming instruction ; Öğretim araçları = Teaching aids

Özet:
Teknolojik ilerlemelerin hızla devam ettiği çağımızda, eğitim sistemi de bu hızlı gelişimin etkisinde kalmaktadır. Son yıllarda ülkemizde adı sıklıkla geçmeye başlayan programlama eğitimi de bu kapsamdaki değişikliklerden biridir.  Programlama eğitiminde genel çerçeveye bakıldığında, farklı yaş seviyelerinde ve eğitim gruplarında çeşitli araçların kullanıldığı görülmektedir. K12 düzeyinde programlamaya giriş aşamasında kullanılan, çocukların gelişimsel özelliklerine hitap eden Scratch, Code.org gibi blok tabanlı programlama araçları ve bilgisayarsız etkinlikler bu kapsamdaki araçlardır.
Bu araştırmanın amacı; k12 düzeyinde programlama eğitimi kapsamında algoritma öğretiminde kullanılan bilgisayarlı ve bilgisayarsız araçların bilgi işlemsel düşünme, algoritma başarısı, güdülenme ve öğrenme stratejileri açısından birbirleriyle karşılaştırılarak etkililiklerinin değerlendirilmesidir. Ayrıca araştırma kapsamında, blok tabanlı programlama araçları Code.org ve Scratch ile bilgisayarsız etkinliklerin; temel algoritma kazanımları (doğrusal mantık yapısı, koşul ve döngü) üzerindeki etkilerini de ortaya koyarak, hangi araçların algoritma öğretiminde daha etkili olabileceğine ilişkin bulgular ortaya konması da hedeflenmektedir. Bunun yanı sıra, MEB'in programlama kazanımlarının ve etkinliklerinin bilgi işlemsel düşünme becerisi bağlamında değerlendirilmesi amaçlanmaktadır.
Kontrol gruplu öntest –sontest yarı deneysel model ile tasarlanan araştırmanın çalışma grubunu, 2017-2018 eğitim öğretim yılında bir ortaokulda öğrenim görmekte olan 115 adet 6. sınıf öğrencisi oluşturmuştur. Okulda bulunun 4 şubeden 3 şube rastgele seçilerek, yine seçkisiz atama yoluyla deney ve kontrol grupları belirlenmiştir. Deney grubu 1'in Code.org, deney grubu 2'nin bilgisayarsız etkinlikler ve kontrol grubunun Scratch ile eğitim aldığı çalışma, haftada 2 ders saati olmak üzere 6 hafta sürmüştür. Araştırmada veri toplama aracı olarak "Bilgisayarca Düşünme Düzeyleri Ölçeği", "Güdülenme ve Öğrenme Stratejileri Ölçeği" ve "Algoritma Başarı Testi" öntest ve sontest olarak kullanılmıştır. 
Araştırma kapsamında 7 adet hipotez sınanmıştır. Araştırmadan elde edilen bulgulara göre, grup ayrımı yapılmaksızın verilen eğitimler öğrencilerin bilgi işlemsel düşünme becerisi düzeylerinde anlamlı bir gelişme oluşturmuş, grup bazında ise bu gelişmenin sadece bilgisayarsız etkinliklerle eğitim alan grupta oluştuğu görülmüştür.  Ayrıca, bilgi işlemsel düşünme becerisinin gruplar arasında farklılaşmadığı ortaya konmuştur. Grup ve cinsiyet ortak etkisinin de gruplar arasında anlamlı farklılık oluşturmadığı görülürken, grup bazında incelendiğinde bilgisayarsız etkinlikleri gerçekleştiren grupta erkek öğrenciler lehine bir farklılık tespit edilmiştir. Benzer şekilde grup ayrımı yapılmaksızın gerçekleştirilen incelemeler, erkek öğrenciler lehine bir farklılık olduğunu belirtmiştir. 
Araştırma kapsamında elde edilen diğer bir bulguya göre, grup ayrımı yapılmaksızın gerçekleştirilen eğitimler algoritma başarısının gelişimini olumlu etkilemiştir. Bu durum, grup bazında incelendiğinde verilen eğitimlerin 3 grubun da algoritma başarılarını anlamlı şekilde geliştirdiği görülmüştür. Gruplar arasında ise algoritma başarısı açısından anlamlı bir fark bulunmamıştır. Grup ve cinsiyet ortak etkisinin de algoritma başarısı açısından anlamlı bir farklılık oluşturmadığı, cinsiyet faktörünün de hem grup bazında hem de grup ayrımı yapılmaksızın algoritma başarısını farklılaştırmadığı tespit edilmiştir. 
Araştırma kapsamındaki diğer bir bulguya göre, grup ayrımı yapılmaksızın güdülenme düzeyi incelendiğinde anlamlı bir artışın olduğu, grup bazında da her üç grupta aynı anlamlı artışın oluştuğu görülmüştür. Gruplar arasında yapılan incelemeler ise anlamlı bir farklılığın olmadığını ortaya koymuştur. Grup ve cinsiyet ortak etkisinin de güdülenme düzeyi üzerinde anlamlı farklılık yaratmadığı görülürken, grup bazında cinsiyet faktörü değerlendirildiğinde bilgisayarsız etkinliklerle eğitim alan grubun erkek öğrencileri lehine bir farklılığın oluştuğu bulunmuştur. 
Araştırma kapsamında, öğrenme stratejilerine ilişkin veriler analiz edildiğinde, gruplar arasında öğrenme stratejileri açısından anlamlı fark olmadığı görülmüştür. Bu durum grup bazında incelendiğinde ise gerçekleştirilen eğitimlerin bilişsel ve metabilişsel öğrenme stratejilerini desteklediği görülmüştür. 
Sonuç olarak, bilgisayarlı ve bilgisayarsız araçların algoritma başarısı, bilgi işlemsel düşünme becerisi, güdülenme ve öğrenme stratejileri açısından benzer etkiler gösterdiği ortaya konmuştur. Bu durum, bilgisayarsız etkinliklerin de bilgisayarlı etkinlikler kadar etkili olabileceğini belirtmekte, k12 düzeyinde programlama eğitiminde hedef kitleye uygun tasarımlar gerçekleştirildiğinde istenilen etkilerin elde edilebileceğini ve her bir aracın da eğitimciler tarafından rahatlıkla kullanılabileceğini göstermektedir.

Abstract:
In our present age, in which technological progress is continuing at a fast pace, the education system is under the influence of this fast development. Programming Education, which has been talked about frequently in recent years in our country, is one of the changes in this context. When Programming Education is considered in general terms, it is seen that various tools are used at different age levels and in different education groups. The block-based programming tools like Scratch, Code.org, and unplugged programming activities, which address the developmental characteristics of children, and which are used in initial stages of Introduction to Programming at K12 level, are used in this context.
The purpose of the present study is to compare and evaluate the effectiveness of plugged and unplugged activities used in algorithm teaching at k12 level in terms of computational thinking, algorithm success, motivation and learning strategies. In addition, also in the scope of the study, it is aimed to determine the findings on determining which tools to be more effective in algorithm teaching by revealing the effects of block-based programming tools Code.org and Scratch and unplugged activities on basic algorithm acquisitions (linear logic structure, condition and loop). Also, another purpose of the present study is to determine the levels of support of the learning outcomes of the MEB on computational thinking skills.
The study was designed with pretest-posttest quasi-experimental model with Control Group design, and the Study Group consisted of 115 sixth grade students who studied at a secondary school in 2017-2018 Academic Year. Three branches were selected randomly at the school where there were 4 branches; and the Study and Control Groups were determined with the Random Assignment Technique. In the study, Study Group 1 received Code.org courses, Study Group 2 received unplugged courses, and Control Group received training with Scratch for 2 lessons per week for 6 weeks. The Computational Thinking Levels Scale, Motivation and Learning Strategies Scale, and Algorithm Achievement Test were used in the study in pre-test and post-tests as data collection tools.
Seven hypotheses were tested in the scope of the study. According to the findings obtained from the present study, it was determined that the education, which was provided without group discrimination, showed a significant improvement in the computational thinking skill levels of the students; and this development was determined only in the group that received unplugged education. In addition, it was also determined that computational thinking ability did not differ among groups. There were no significant differences among the groups in terms of and gender and group; however, there was a difference in favor of male students in the unplugged education group. Similarly, the analyses that were made without group discrimination showed a difference in favor of male students.
According to another finding that was obtained in the study, the education that was carried out without discriminating the group affected the development of the algorithm success positively. When this result was examined on the basis of group, it was determined that the education improved the algorithms success in 3 groups at a significant level. No significant differences were detected among the groups in terms of algorithm success. It was also determined that the common effect of group and gender did not cause any significant differences in terms of algorithm success; and that the gender factor did not differentiate the algorithm success both in terms of group and without considering the groups.
According to another finding of the study, a significant increase was detected in the motivation level without any group discrimination, and that the same significant increase occurred in all three groups. The analysis made among the groups showed that there were no significant differences. No significant differences were detected in terms of the common effect of groups and gender on the motivation level; and when the gender factor was analyzed based on groups, it was found that there was a difference in favor of the male students in the group that was educated in an unplugged manner.
In the scope of the present study, it was determined that there were significant differences among the groups in terms of learning strategies when the data on learning strategies were analyzed. When this situation was analyzed on a group basis, it was seen that the education supported the cognitive and metacognitive learning strategies. 
As a conclusion, it was shown that plugged and unplugged activities have similar effects in terms of algorithm success, computational thinking ability, motivation and learning strategies. This situation shows that unplugged activities may be as effective as plugged activities; and that it is possible to achieve the desired effects when appropriate designs are realized for the target audience at k12-level programming training, and each tool may be used easily by educators.