Programlama öğretimine yönelik eğitsel oyundaki oyun unsurlarının oyuncu tiplerine göre uyarlanmasına yönelik bir çalışma
A study of the game elements in the educational game for teaching programming on adaptation to player types
Yazar: ERHAN ÇİFTCİ
Danışman: PROF. DR. HASAN KARAL
Trabzon Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Eğitsel oyunlar = Educational games ; Programlama = Programming ; Programlama öğretimi = Programming instruction ; Sayısal oyunlar = Digital games ; Öğretimsel uyarlamalar = Instructional adaptations

Özet:
Bilim ve teknoloji çağında yaşayan bireylerin hızla değişen dünyaya uyum sağlayabilmeleri için bilgi işlemsel düşünme, problem çözme, olaylar arasındaki ilişkileri görebilme ve yaratıcı düşünme gibi üst düzey yetiler kazanmaları gerekmektedir. Bu becerileri bireylere kazandırmanın yollarından biri de programlama öğretimidir. Programlama öğretimine erken yaşlarda başlanması araştırmacılar tarafından önerilse de özellikle soyut kavramlar içermesi ve karmaşık yapısı dolayısıyla zorlu ve sıkıcı bir süreç olarak görülmektedir. Bu süreci eğlenceli hale getirmek isteyen araştırmacılar bilgisayarsız ortamlarda oyunlaştırma tasarımlarını, bilgisayar ortamında ise programlama öğretimine yönelik oyun unsuları ile donatılmış eğitsel oyunları önermektedir. Ancak programlama öğretimine yönelik hazırlanan eğitsel oyunlarda bireysel farklılıkların dikkate alınmaması ve tüm oyun unsurlarının tasarımda kullanılması öğrencilerin motivasyonunu olumsuz etkilerken bilişsel yükünü de artırmaktadır. Bu bağlamda bu araştırmanın amacı; ortaokul öğrencileri için hazırlanan programlama öğretimine yönelik oyun tabanlı uyarlanabilir ortamdaki (kodlarobo) oyun unsurlarını oyuncu tiplerine göre uyarlamak ve uyarlamanın öğrencilerin programlama becerisi ve motivasyonuna etkisini incelemektir. Araştırma, nicel ve nitel verilerin birlikte kullanıldığı karma yöntem çerçevesinde değerlendirilmiştir. Bu tez çalışmasının ilk aşamasında tasarım tabanlı araştırma yapılarak ortaokul öğrencilerine programlama öğretmek amacıyla geliştirilmiş kodlarobo eğitsel oyun ortamına motivasyon oyuncu tipi için değerli oyun unsuru (MOTiDO) uyarlaması yapılmıştır. Oyun öncesi oyuncu tipi belirleme ölçeği kullanılarak öğrencilerin oyuncu tipi puanları hesaplanmış ve baskın oyuncu tipleri belirlenmiş, oyun esnasında ise oyun unsuru tercihlerine göre oyuncu tipi puanları ve baskın oyuncu tipleri güncellenmiştir. Uyarlama oyun öncesi statik, oyun sırasında dinamik olacak şekilde hibrit bir yapıdadır. Ortamın uyarlama aşamasında 1459 ortaokul öğrencisi, 10 alan uzmanı, 2 bilişim teknolojileri öğretmeni ve 1 e-sporcu ile çalışılmıştır. Araştırmanın ikinci aşamasında ise tasarlanan ortamın etkililiği test edilmiştir. Ortaokul 5 ve 6. sınıf Bilişim Teknolojileri ve Yazılım dersi programlama konularını kapsayacak şekilde hazırlanmış, MOTiDO modeline göre uyarlanmış kodlarobo oyun ortamında 60 saatlik eğitim alan 19 ortaokul öğrencisinden veriler toplanmıştır. Değerlendirme sürecinde oyuncu tipi belirleme ölçeği, programlama bilgisi başarı testi, gözlem formu, görüşme formu ve sistem kayıtları kullanılarak bu aşamadaki veriler toplanmıştır. Araştırma sonuçlarına göre; ortaokul öğrencilerine programlama öğretmek amacıyla tasarlanacak eğitsel oyunlarda avcı oyuncu tipindeki öğrenciler için; liderlik tablosu, puan ve ödül, kaşif oyuncu tipindeki öğrenciler için; ilerleme çubuğu, seviye ve ödül, başaran oyuncu tipindeki öğrenciler için; puan, seviye ve ödül, sosyalleşen oyuncu tipindeki öğrenciler için takım, seviye ve sohbet oyun unsurları değerli oyun unsurları olarak bulunmuştur. Uyarlanabilir eğitsel oyunlarda tüm oyun unsurlarını arayüzde kullanarak öğrencilerin bilişsel yükünü artırmak yerine oyuncu tipine göre oyun unsuru sınıflandırmasının kullanılması, kullanıcı profiline dayalı oyun unsuru uyarlamasının yapılması gerektiği sonucuna ulaşılmıştır. MOTiDO modeline göre uyarlama yapılan kodlarobo eğitsel oyun ortamını kullanan ortaokul öğrencileri ile yapılan görüşmelerde öğrencilerin motivasyonunun ve derse bağlılıklarının arttığı, öğrencilerin programlama bilgisi öntest ve sontest sonuçları karşılaştırıldığında da programlama bilgisi puanlarında artış olduğu belirlenmiştir.  Ayrıca bazı oyuncularda oyun sırasında kaşif ve sosyalleşen oyuncu tipi arasında, bazı oyuncularda ise avcı ile başaran oyuncu tipi arasında geçişlerin olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, ortaokul öğrencileri için hazırlanacak eğitsel oyun tasarımlarında oyuncu tiplerinin belirlenmesi, MOTiDO modeli dikkate alınarak eğitsel oyun tasarımlarının yapılması ve uyarlamada oyuncu tipleri arasında geçiş olabileceğine dikkat edilerek hibrit bir yapının kullanılması öğrencilerin motivasyonlarını ve derse bağlılıklarını artırırken, eğlenerek öğrenmelerine de katkı sağlayacaktır.

Abstract:
In order for individuals living in the age of science and technology to adapt to the rapidly changing world, they need to acquire high-level skills such as computational thinking, problem solving, seeing the relationships between events and creative thinking. One of the ways to gain these skills to individuals is programming teaching. Although it is recommended by researchers to start programming education at an early age, it is seen as a difficult and boring process especially because of its abstract concepts and complex structure. Researchers who want to make this process fun suggest gamification designs in unplugged coding environments and educational games equipped with game elements for programming teaching in computer environment. However, not considering individual differences in educational games prepared for programming teaching and using all game elements in design negatively affects students' motivation and increases their cognitive load. In this context, the aim of this research is to adapt the game elements in the game-based adaptive environment (kodlarobo) for programming teaching prepared for secondary school students according to player types and to examine the effect of adaptation on students' programming skills and motivation. The research was evaluated within the framework of the mixed method in which quantitative and qualitative data were used together. In the first stage of this thesis, a valuable game element for motivation player type (MOTiDO) was adapted to the kodlarobo educational game environment developed to teach programming to secondary school students by conducting design-based research. The player type scores of the student were calculated by using the player type determination scale before the game and the dominant player type was determined, and the player type scores and dominant player type were updated to the game element preferences during the game. The adaptation is a hybrid structure, being static before the game and dynamic during the game. In the adaptation phase of the environment, 1459 secondary school students, 10 subject matter expert, 2 computer and education technologies teachers and 1 e-sports player were worked with. In the second stage of the research, the effectiveness of the designed environment was tested. Data were collected from 19 secondary school students who received 60 hours of training in the kodlarobo game environment, which was prepared to cover the topics of the 5th and 6th grade Information Technologies and Software course programming and adapted according to the MOTiDO model. In the evaluation process, the data at this stage were collected by using the player type determination scale, programming knowledge achievement test, observation form, interview form and system records. According to the research results; in educational games to be designed to teach programming to secondary school students, for students of the killers player type; leaderboard, points and rewards for explorers player type students; progress bar, level and reward for achievers player type students; points, levels and rewards for the socialiers player type; team, level and chat game elements were found to be valuable game elements. It was concluded that instead of increasing the cognitive load of students by using all game elements in the interface in adaptive educational games, game element classification should be used according to player type and game element adaptation based on user profile should be made. In the interviews with secondary school students using the kodlarobo educational game environment adapted according to the MOTIDO model, it was determined that the motivation and engagement of the students increased, and when the programming knowledge pretest and posttest results of the students were compared, it was determined that there was an increase in their programming knowledge scores. In addition, it has been determined that there are transitions between the explorers and the socialiers player type in some players, and between the killers and the achievers player type in some players during the game. As a result, determining the types of players in educational game designs to be prepared for secondary school students, making educational game designs considering the MOTiDO model, and using a hybrid structure by paying attention to the possibility of transition between player types in adaptation will increase the motivation of the students and their engagement to the lesson, while also contributing to their learning while having fun.