Meslek lisesi öğrencilerine lego robotikle algoritma öğretiminin bilgisayarca düşünme, bilişsel yük ve başarıya etkisi
The effect of algorithm teaching on vocational high school students' computational thinking, cognitive load and achievement
Yazar: BURCU GÜNDOĞDU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA BURCU TOPU
Atatürk Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Algoritmalar = Algorithms ; Bilgi işlemsel düşünme = Computational thinking ; Bilişsel yüklenme = Cognitive load ; Lego = Lego ; Lego robotikle programlama = Programming with lego robotics ; Lise öğrencileri = High schools students ; Meslek liseleri = Vocational high schools ; Meslek ve teknik lise öğrencileri = Vocational and technical high school students ; Robotik = Robotics

Özet:
Amaç: Bu çalışmada, mesleki lisesinde lego robotik araçların kullanıldığı ve kullanılmadığı 10.sınıflardaki algoritma öğretiminin öğrencilerin, bilgisayarca düşünme becerilerine, bilişsel yüklerine ve algoritma başarılarına etkisi incelenmiş, değişkenler arası ilişki olup olmadığı belirlenmiştir. Ayrıca öğrencilerin bilgisayarca düşünme becerilerini, bilişsel yüklerini, başarılarını etkileyen faktörleri ve deneyimleri belirlenmiştir.
Yöntem: Bu çalışmada karma araştırma desenlerinden Çeşitleme kullanılmıştır. Çalışma grubunda; Meslek Lisesi Bilişim Teknolojileri Alanı 10.sınıfta öğrenim gören 62 öğrencidir. Araştırmada bilgisayarca düşünme ölçeği, bilişsel yük ölçeği, algoritma başarı testi, görüşme rehberi ve gözlem formu kullanılmıştır.
Bulgular: Grupların bilgisayarca düşünme becerileri ile alt boyutlarında yaratıcık ve algoritmik düşünme arasında lego robotik kullanılan grup lehine anlamlı fark olduğu belirlenmiştir. Lego robotik kullanılan grupta bilişsel yüklenme seviyesinin az, kullanılmayan grupta ise çok olduğu tespit edilmiştir. Haftalar ilerledikçe lego robotik grubunda bilişsel yük seviyesi azalırken diğer grupta artmıştır. Algoritma başarısı açısından lego robotik kullanılan grup lehine anlamlı farklılık belirlenmiştir. Her iki grupta başarı ile bilişsel yük arasında orta düzeyde negatif yönde, lego robotik kullanılan grupta ise bilgisayarca düşünme becerisi ile başarı arasında orta düzeyde pozitif yönde anlamlı ilişki görülmüştür. Nitel veriler ışığında ise, her iki gruptaki öğrencilerin bilgisayarca düşünme becerilerini, bilişsel yüklerini ve algoritma başarılarını etkileyen birçok faktör olduğu saptanmıştır. Öğrencilerin davranışsal, duyuşsal ve bilişsel açıdan edindikleri deneyimlerin gruplara göre farklılaştığı da belirlenmiştir.
Sonuç: Meslek lisesinde algoritma öğretiminde lego robotik kullanılarak yapılan etkinliklerin bilgisayarca düşünme becerisine ve algoritma başarısına katkısı, lego robotik kullanılmadan yapılan etkinliklere göre daha fazladır. Lego robotik etkinlikler öğrenciler üzerinde bilişsel yüklenme oluşturmamaktadır. Bu çalışmadaki lego robotikle algoritma öğretimi sürecinin meslek lisesi öğrencilerine 21. yy becerilerini kazandırma açısından yapılacak yeni araştırmalara yol göstereceği düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler: Lego robotikle programlama, meslek lisesi, bilgisayarca düşünme becerisi, bilişsel yük, algoritma başarısı.

Abstract:
Purpose: In this study were examined the computational thinking skills, cognitive load and algorithm achievement of vocational high school students in groups with and without lego robotic activities. It also was analyzed the correlations and student experiences, factors affecting the students' computational thinking skills, cognitive load and algorithm achievement according to experimental and control group. 
Method: The Triangulation Research, one of the mixed method, was conducted in this study. The study group consisted of 62 vocational high school 10th grade students. As a data collection tools computational thinking scale, cognitive load scale, algorithm achievement test, interview guide and observation form was used. 
Findings: There was a difference in computational thinking and creativity and algorithmic thinking- sub-factors- skills between groups. It was determined that the cognitive load in the group using lego was less and the group without lego was more. As the weeks progressed, the cognitive load decreased in the experimental group and increased in the control group. The algorithm achievements of the groups differed in favor of the experimental group. In addition, in both of groups, there was a significant moderately negative correlation between achievement and cognitive load, and in experimental group, there was a significant moderately positive correlation between the computational thinking skill and achievement. It also was determined many factors affecting students' computational thinking skills, cognitive load and achievement in both of groups. Also, behavioral, affective, and cognitive experiences of students were determined.
Result: The contribution of the activities performed using lego robotics in vocational high school to computational thinking skills and achievement is higher than the activities performed without using lego robotics. Lego robotic activities do not create cognitive load on students. In addition, it is thought that the teaching process of algorithm with using lego robotics in this study will guide new researches according to be gained the 21st century skills in vocational high school students.
Keywords: Programming with lego robotics, vocational high school, computational thinking skills, cognitive load, algorithm achievement.