Bilişsel çıraklık temelli programlama eğitiminin bilgi işlemsel düşünme becerilerine etkisi
The effect of cognitive apprenticeship-based programming education on computational thinking skills
Yazar: EMİNE GÜLNAZ CESUR DEMİRÖREN
Danışman: PROF. DR. NURETTİN ŞİMŞEK
Ankara Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Eğitim Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Bilgi işlemsel düşünme = Computational thinking ; Bilişsel çıraklık = Cognitive apprenticeship ; Kalıcılık = Permanence ; Ortaokul öğrencileri = Secondary school students ; Programlama öğretimi = Programming instruction ; Transfer = Transfer ; Öğrenme transferi = Transfer of learning ; Öğretim yöntemleri = Teaching methods

Özet:
Bu araştırmanın amacı, bilişsel çıraklık temelli programlama eğitiminin öğrencilerin bilgi işlemsel düşünme becerileri, bu becerinin kalıcılığı ve transferi üzerindeki etkisini araştırmaktır. Karma desende yürütülmüş olan araştırmanın nicel kısmında, bilişsel çıraklık yöntemi ve geleneksel olarak kullanılagelen gösterip yaptırma yöntemi ile programlama eğitimi verilen grupların karşılaştırıldığı deneysel bir çalışma yürütülmüştür. 12 hafta süren deneysel uygulamaya 97 altıncı sınıf öğrencisi katılmış, tüm değerlendirme süreçlerine ve eğitimlere katılmış olan 73 öğrencinin sonuçları değerlendirmeye alınmıştır. Öğrencilere eğitim sonunda, araştırmacı tarafından geliştirilmiş bir Scratch programlama görevi verilmiş ve araştırmacı tarafından geliştirilmiş olan "bilgi işlemsel düşünme becerisi rubriği" yoluyla değerlendirilmiştir. Daha sonra transfer becerilerinin ölçülmesi amacıyla farklı görevler içeren bir programlama görevi verilmiş ve sonuçlar yine aynı rubrikle değerlendirilmiştir. Uygulamanın bitiminden 4 hafta sonra ilk görev tekrar verilerek kalıcılık ölçülmüştür. Elde edilen veriler çoklu kovaryans analizi (MANCOVA) yoluyla değerlendirilmiştir. Bilişsel çıraklık yöntemi ile verilen programlama eğitiminin öğrencilerin bilgi işlemsel düşünme becerileri, bu becerilerin kalıcılığı ve transferi üzerinde olumlu etkisi olduğu söylenebilir. Öğrencilerin kullandıkları bilgi işlemsel düşünme becerileri hakkındaki farkındalıklarının belirlenmesi amacıyla öğrencilerle, uygulama görevinde yazmış oldukları kodlar üzerinden birebir görüşmeler yapılmış ve öğrencilerin yanıtları derecelendirme ölçeği ile puanlanarak nicel olarak değerlendirilmiştir. Buna göre, bilişsel çıraklık yöntemi öğrencilerin bilgi işlemsel düşünme farkındalığını arttırmaktadır. Öğrencilerin bilişsel çıraklık yöntemi ve yöntemin öğrenmeleri üstündeki etkileri hakkındaki görüşlerini öğrenmek için 3 ayrı odak grup görüşmesi yapılmış ve görüşme sonuçları nitel içerik analizi yoluyla değerlendirilmiştir. Ortaya "faydalar", "eksiklikler", "öneriler" ve "duygular" olmak üzere dört ana tema çıkmıştır.

Abstract:
The purpose of this study is to investigate the effect of cognitive apprenticeship-based programming education on students' computational thinking skills, retention and transfer of this skill. In the quantitative part of the research, which was carried out in a mixed design, an experimental study was conducted in which the cognitive apprenticeship method and the traditionally used demonstrative method were compared to the groups. 97 sixth grade students participated in the experimental practice, which lasted for 12 weeks, and the results of 73 students who participated in all evaluation processes and training were evaluated. At the end of the session, the students were given a Scratch programming task developed by the researcher and were evaluated through the "computational thinking skills rubric" developed by the researcher. Then, to asses transfer abilities, a programming task including different problems was given and the results were evaluated with the same rubric. Permanence of learning was measured by reassigning the first task 4 weeks after the end of the process. The obtained data were evaluated by multiple analysis of covariance (MANCOVA). It can be stated that cognitive apprenticeship approach of programming education has a favorable influence on the students' computational thinking skills, as well as their retention and transfer. In order to determine the awareness of the students about the computational thinking skills they use, one-on-one interviews were conducted with the students over the codes they wrote in the application task, and they were evaluated quantitatively by scoring with a checklist. Accordingly, cognitive apprenticeship method increases students' computational thinking awareness. Three independent focus group interviews were held in order to determine the students' opinions of the cognitive apprenticeship approach and how it affected their learning. The outcomes of the interviews were evaluated by qualitative content analysis and four key topics emerged: "benefits", "deficiencies", "recommendations" and "emotions".