Makine öğrenmesi etkinlikleri ile programlama öğretiminin özel yetenekli öğrencilerin programlama, yaratıcı düşünme, problem çözme becerileri ve üst bilişsel farkındalık düzeylerine etkisi
The effect of programming teaching with machine learning activities on  the programming, creavite thinking, problem solving skills and metacognivite awareneless levels of gifted students
Yazar: ŞADİYE AYSİN TEKCAN
Danışman: PROF. DR. TOLGA GÜYER
Gazi Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Eğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı / Eğitim Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training

Özet:
Bu çalışmanın amacı, programlama dili öğretiminde makine öğrenmesi etkinliklerinin kullanıldığı öğretim tasarımının özel yetenekli öğrencilerin programlama, yaratıcı düşünme, problem çözme becerileri ve üst bilişsel farkındalık düzeylerine etkilerinin incelenmesidir. Çalışmada nicel ve nitel araştırmaları içeren karma yöntem kullanılmıştır. Çalışmaya 2022-2023 eğitim-öğretim yılında Bilim Sanat Merkezinde Bireysel Yetenekleri Fark ettirme döneminde (BYF 1) olan 40 özel yetenekli 5. sınıf öğrencisi katılmıştır. Araştırmaya katılan öğrencilerin gönüllü olarak bu çalışmaya katılması ve daha önce programlama eğitimi almamış olması gerekmektedir. Bu şartları sağlayan 40 öğrenciden seçkisiz atama ile iki grup oluşturulmuştur. Deney grubundaki özel yetenekli öğrencilere araştırmacının oluşturduğu makine öğrenmesi etkinlikleri ile programlama eğitimi verilirken kontrol grubundaki özel yetenekli öğrencilere MEB komisyonu tarafından BİLSEM için hazırlanan BYF etkinlikleri ile programlama eğitimi verilmiştir. Nicel verilerin toplanmasında "Programlama Becerisi rubriği" , "Torrance Yaratıcı Düşünme Testi A, B Formları (TYDT-ŞEKİLSEL)" , "Yaratıcı Ürün Analiz Matrisi (Creative Product Analysis Matrix, CPAM)", "İlköğretim Düzeyindeki Çocuklar için Problem Çözme Envanteri (ÇPÇE)" ve "Çocuklar için Üst Bilişsel Farkındalık Ölçeği A-Formu (ÜBFÖ-Ç A)" kullanılmıştır.  Özel yetenekli öğrencilerin makine öğrenmesi etkinlikleri ile programla öğrenimine ilişkin görüşleri ise deney grubu öğrencileri ile yapılan yarı yapılandırılmış görüşmelerde elde edilmiştir. Araştırma sonuçları, makine öğrenmesi etkinlikleri ile programlama eğitimi alan özel yetenekli öğrencilerin programlama becerilerinin, yaratıcı düşünme becerilerinin ve üst bilişsel farkındalık düzeylerinin kontrol grubundaki öğrencilere oranla anlamlı düzeyde arttığını, buna karşılık problem çözme becerileri açısından anlamlı bir farklılık oluşturmadığını göstermiştir. Öğrencilerle yapılan yarı yapılandırılmış görüşmeler sonucunda uygulanan etkinliklerin öğrenciler için programlamayı kolaylaştırması, sevdirmesi ve eğlenceli hale getirmesi, makine öğrenmesi mantığını anlamaya katkı sağlaması, yaratıcılığı geliştirmesi, eğitim içeriğinin güncel, merak uyandıran ve düşündürücü olması, somut ürünlerle çalışılması gibi olumlu yönleri sayesinde programlama öğrenimine katkı sağladığı; öğrencilerin bu konuda kendilerini geliştirmek istedikleri sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
This study examines the effects of the instructional design using machine learning activities in programming language teaching on gifted students' programming, creative thinking, problem-solving skills and metacognitive awareness levels. A mixed method, combining qualitative and quantitative approaches, was used in the study. Forty specially talented 5th-grade students attending the Individual Talent Recognition Program (BYF 1) at Science and Art Center in the 2022-2023 academic year participated in the study. Students participating in the research must participate in this study voluntarily and not have received programming training. Two groups were formed by randomly assignment from 40 students who met these conditions. While the specially talented students in the experimental group were given programming training with machine learning activities developed by the researcher, the specially gifted students in the control group were given programming training with BYF activities prepared for BİLSEM by the Ministry of Education Commission. In the collection of quantitative data, "Programming Skill rubric" , "The Torrance Creative Thinking Test (TCTT-Figural A and B Forms)," "Creative Product Analysis Matrix (CPAM)," "Problem-Solving Inventory for Primary School Children (CPI)" and "Metacognitive Awareness for Children" Scale A-Form (ÜBFS-Ç A)" form were used. According to the research findings, while it was determined that the teaching method applied for programming education with machine learning activities was effective in developing the programming skills, creative thinking skills, and metacognitive awareness levels of gifted students compared to the control group students, it was not effective on the students' problem-solving skills. As a result of the semi-structured interviews conducted with the students, it was concluded that the activities implemented contributed to the learning of programming thanks to their positive aspects, such as making programming easier for students, making them love and fun, contributing to understanding the logic of machine learning, improving creativity, making the educational content up-to-date, intriguing and thought-provoking, and working with concrete products; It was concluded that students wanted to improve themselves in this regard.