Robotik destekli STEM uygulamalarının ortaokul öğrencilerinin bilgi-işlemsel düşünme, motivasyon ve meslek ilgilerine etkisinin incelenmesi
Investigating the effect of robotic-assisted STEM implementations on the computational thinking, motivation and professional interests of secondary school students
Yazar: OSMAN CANSEVEN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH ÖZDİNÇ
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training

Özet:
Bu çalışmada STEM etkinliklerinde robotik desteği kullanmanın etkisini incelemek
amaçlanmıştır. Çalışmaya Afyonkarahisar 'da bir devlet okulunda altıncı sınıfta öğrenim
gören öğrenciler katılmıştır. Çalışmada karma yöntemlerden açıklayıcı ardışık desen
kullanılmıştır. Çalışmada 22 katılımcılı deney grubu için Lego Mindstorms EV3 robot
seti destekli STEM etkinlikleri, 22 katılımcılı kontrol grubu için temel malzeme destekli
STEM etkinlikleri yapılmıştır. Deney grubu öğrencileri için etkinlikler öncesi Lego
Mindstorms EV3 eğitimi verilmiştir. Çalışmadaki öğrenciler beş hafta boyunca farklı
etkinlikler gerçekleştirmişlerdir. Etkinlikler boyunca mühendislik tasarım süreci
adımları yer almıştır. Gruplara ön-test ve son-test olarak Bilgi-işlemsel Düşünmeye
Yönelik Öz Yeterlik Ölçeği, STEM Motivasyon Ölçeği ve STEM Mesleklerine İlgi
Ölçeği uygulanmıştır. Ayrıca, etkinlikler tamamlandıktan sonra öğrencilere yansıma
raporu formu doldurtulmuştur. Araştırma sonuçlarına göre, deney ve kontrol gruplarının
her birisine ait bilgi-işlemsel düşünme becerilerine yönelik öz yeterlik algılarında,
STEM motivasyonlarında ve STEM mesleklerine ilgilerinde istatistiksel olarak anlamlı
bir artış olduğu görülmüştür. Ön test sonuçlarının ortak değişken, grupların sabit
değişken olarak tutulduğu ANCOVA testi ile deney grubunda kullanılan robotik
desteğinin STEM etkinlikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Sonuç olarak,
öğrencilerin bilgi-işlemsel düşünme becerilerindeki öz yeterliliklerinde, her bir alt alan
için STEM motivasyonlarında, fen ve matematik mesleklerine olan ilgilerinde anlamlı
bir farklılık olmamasına rağmen, teknoloji, mühendislik ve genel STEM meslekleri ilgi
alanlarında anlamlı bir farklılık olduğuna ulaşılmıştır. Sonuç olarak, STEM
etkinliklerinde robotik desteği kullanmanın, öğrencilerin teknoloji, mühendislik
alanlarına olan ilgilerine ve genel STEM meslek ilgilerine pozitif bir katkısı olduğu
görülmüştür. Uygulama sonundaki yansıma raporlarının sonuçlarına göre ise, öğrenciler
etkinlikler hakkında genellikle olumlu dönütler vermişlerdir. Etkinlikleri farklı derslerde
de kullanmak istemişlerdir. Bunun yanında tasarım ve kodlamada zorlandıklarını da
belirtmişlerdir.

Anahtar Kelimeler: Robotik kodlama, Lego Mindstorms EV3, Bilgi-işlemsel
düşünme, STEM, Mühendislik tasarım süreci.

Abstract:
This study aims to examine the effect of using robotic support in STEM activities. Sixth
grade students in a public school in Afyonkarahisar participated to the study. In the
study, explanatory sequential approach, one of the mixed methods, was used. While
STEM activities supported by Lego Mindstorms EV3 robot kit were performed for the
experimental group with 22 participants, STEM activities supported by basic materials
were performed for the control group with 22 participants. Lego Mindstorms EV3
training was provided for the experimental group students before the activities. The
students in the study performed different activities for five weeks. Engineering design
process steps were included during the events. The Self-Efficacy Scale for
Computational Thinking, the STEM Motivation Scale and the Interest Scale for STEM
Careers were applied to the groups as pre-test and post-test. In addition, after the
activities were completed, students filled out the reflection report form. According to
the research results, there was a statistically significant increase belonging to each of the
experimental and control groups in the self-efficacy perceptions of computational
thinking skills, in STEM motivations, and their interest in STEM careers. With the
ANCOVA test in which the pretest results were kept as a common variable and the
groups as a constant variable, the effects of robotics used in the experimental group on
STEM activities were investigated. As a result, it was founded that while there were no
significant differences in students' self-efficacy in computational thinking skills, STEM
motivation for each sub-field, and interest in science and mathematics professions, there
is a significant difference in their technology, engineering, and general STEM
professions interests. In summary, using robotic support in STEM activities has been
found to have a positive contribution to students' interests in technology, engineering
fields and general STEM professional interests. According to the results of the
reflection reports at the end of the application, the students gave positive feedback about
the activities in general. They also wanted to use the activities in different lessons. In
addition, they also stated that they had difficulty in designing and coding
Keywords: Robotic coding, Lego Mindstorm EV3, Computational thinking, STEM,
Engineering design process.