Bilgisayarsız bilgisayar bilimleri etkinliklerinin soyutlama becerisine etkisi
Effect of computer science unplugged activities on abstraction skill
Yazar: EZGİ GÜN
Danışman: PROF. DR. TOLGA GÜYER
Gazi Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Bilgi işlemsel düşünme = Computational thinking ; Bilgisayarsız bilgisayar bilimi = Computer science unplugged ; Soyutlama = Abstraction

Özet:
Bu araştırmanın amacı, bilgisayarsız bilgisayar bilimleri etkinliklerinin öğrencilerin soyutlama becerileri üzerindeki etkisini belirlemektir. Yakınsayan paralel desene göre kurgulanan çalışmada nicel veriler soyutlama becerisi testinden, nitel veriler ise, yapılandırılmamış gözlemden ve görev tabanlı görüşmelerden elde edilmiştir. Bu doğrultuda, öncelikle soyutlama becerisini bağımsız olarak ölçmeye imkan verecek alternatif bir değerlendirme aracı oluşturulmaya çalışılmıştır. Genelleme ve modelleme göstergelerine göre oluşturulan taslak 28 madde için uzman görüşleri alınmış, daha sonra 8. sınıfta öğrenim gören 598 öğrenciye uygulanmıştır. Faktöriyel analizler ve madde analizlerinin sonucunda 8 madde çıkarılmıştır. Nihai soyutlama becerisi testi tek faktörlü 20 maddeli bir yapıya sahip olmasının yanı sıra KR-20 güvenirliği 0,79 olarak hesaplanmıştır. Hazırlanan test, deney (N=49) ve kontrol gruplarına (N=53) hem eğitimin öncesinde hem de sonrasında uygulanmıştır. 6 hafta boyunca deney grubu mevcut öğretim programına ek olarak 11 adet bilgisayarsız bilgisayar bilimi etkinliğiyle, kontrol grubu ise yalnızca mevcut öğretim programıyla eğitim görmüştür. Her bilgisayarsız bilgisayar bilimi etkinliğinden sonra 10 öğrenci ile etkinlik içeriğine benzer görevlerin verildiği görev tabanlı görüşmeler yapılmış, bu esnada gözlem formları doldurulmuştur. Bu formlar rubrikler yardımıyla puanlanmıştır. Yapılan puanlamalar yatay (etkinliklere göre soyutlama becerisi adımları) ve dikey (soyutlama becerisi adımlarına göre etkinlikler) olmak üzere iki şekilde analiz edilmiştir. Nicel verilerin analizinde ANCOVA ve t testi kullanılmıştır. ANCOVA bulguları, gruplar arasında deney grubunun lehine anlamlı bir fark oluştuğunu ve bu farkın etki büyüklüğünün η2=0,053 düzeyinde olduğunu göstermiştir. Yani, bilgisayarsız bilgisayar bilimi etkinlikleri öğrencilerin soyutlama becerisine orta düzeye yakın büyüklükte etki etmiştir. Yatay analiz sonuçlarından yola çıkarak, öğrencilerin soyutlama becerisinin bazı adımlarında (örüntü tanıma, problemi yapılandırma, formülleştirme, matematiksel model seçme, grafik gösterimleri kullanma, gerçek hayat durumu ile karşılaştırarak kontrol etme) gözlenen gelişimlerin bu anlamlı farkı ortaya çıkardığı düşünülmektedir. Dikey analiz sonuçlarına göre, bilgisayarsız bilgisayar bilimi etkinliklerini düzenlemeye yönelik verilen önerilerin yanı sıra bilgi işlemsel düşünme becerisi kapsamında ele alınan soyutlama becerisinin kavramsal çerçevesiyle ve bilgisayarsız bilgisayar bilimi etkinliklerini uygulayacak öğretmen veya araştırmacılara uygulamayla ilgili önerilerde bulunulmuştur.

Anahtar Kelimeler: Soyutlama, Bilgisayarsız Bilgisayar Bilimleri Etkinlikleri, Bilgi İşlemsel Düşünme

Abstract:
The purpose of this study is to determine the effect of CSunplugged activities on students' abstraction skill. In the study, which was designed according to the convergent parallel design, quantitative data were obtained from abstraction skill test, and qualitative data were obtained from unstructured observation and task-based interviews. Accordingly, first of all, an alternative assessment tool was created to allow to measure abstraction skills independently. Expert opinions were taken for draft 28 items created according to generalization and modeling indicators, and then applied to 598 8th grade students. As a result of factorial analysis and item analysis, 8 items were removed. The final abstraction skill test has a single factor 20-items structure, as well as KR-20 reliability was calculated as 0,79. This test was applied to the experiment (N = 49) and control groups (N = 53) both before and after the training. For 6 weeks, the experimental group received 11 CSunplugged activities in addition to the standard curriculum, while the control group received only the standard curriculum. After each CSunplugged event, task-based interviews were held with 10 students, in which tasks similar to the content of the activity were given, while observation forms were filled. These forms are scored with the help of rubrics. Scores were analyzed in two ways: horizontal (abstraction skill steps according to activities) and vertical (activities according to abstraction skill steps) analysis. ANCOVA and t test were used in the analysis of quantitative data. The ANCOVA findings showed that there was a significant difference between the groups in favor of the experimental group and the effect size of this difference was at the level of η2 = 0,053. In other words, CSunplugged activities have affected the students' abstraction skills at an about medium effect size. Based on the results of horizontal analysis, the developments observed in some steps of students' abstraction skill steps (pattern recognition, structuring the problem, formulating, choosing a mathematical model, using graphic representations, checking with real life situation) reveal this significant difference. According to the results of vertical analysis, besides the suggestions for reorganizing CSunplugged activities, suggestions were made regarding the conceptual framework of the abstraction skill discussed within the scope of computational thinking skill and application to teachers or researchers who will implement CSunplugged activities.

Keywords: Abstraction, Computer Science Unplugged, Computational Thinking