Ters yüz sınıf modeliyle fiziksel programlamanın çevrimiçi bağlılık ve programlama öz-yeterlilik algısı açısından incelenmesi
Examination of physical programming in the flipped classroom model in terms of engagement and programming self-efficacy perception
Yazar: HAKAN UYSAL
Danışman: PROF. DR. MEHMET AKİF OCAK
Gazi Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Eğitim ve Öğretim = Education and Training

Özet:
Bu araştırmanın amacı yazılım mühendisliğine yeni başlayan öğrencilere fiziksel programlama öğretimin tasarlanması, ters yüz sınıf modeli yöntemiyle uygulanması, bağlılık ve programlama öz-yeterlilik algısı bağlamında değerlendirilmesidir. Araştırmada Millî Eğitim Bakanlığı'nın Hayat Boyu Öğrenme Genel Müdürlüğü tarafından yayınlanan Arduino programlama ve uyum eğitimi kursunun Arduino uygulamaları ünitesinin hedef ve kazanımlarına dayanan 8 haftalık programlama öğretimi tasarımı geliştirilmiştir. Bu öğretim programlaya giriş niteliğindeki algoritma ve programlama dersinin ödev notu olarak değerlendirilmiştir. Bu çalışmada öğretimin bağlılık ve programlama öz-yeterlilik açısından değerlendirilmesi amacıyla karma araştırma desenlerinden yakınsayan paralel desen benimsenmiştir. Araştırmanın nicel kısmı ön test son test kontrol gruplu yarı deneysel desen nitel kısmı ise durum çalışmasıdır. Araştırmanın çalışma grubu 2022-2023 güz döneminde Kırklareli Üniversitesi Yazılım Mühendisliği'nde programlama dersini ilk defa alan 33 deney 31 kontrol grubu olmak üzere 64 öğrenciden oluşmaktadır. Çevrimiçi öğrenmede öğrenci bağlılığı ve programlama öz-yeterlilik algısı ölçeğinin kullanıldığı araştırmada deney grubundan 20, kontrol grubundan 14 toplam 34 kişiyle odak grup görüşmeleri gerçekleştirilmiştir. Nicel verilerin analizinde parametrik testler kullanılırken nitel veriler içerik analizi yöntemiyle analiz edilmiştir. Araştırmada nicel verilerin analizinde ilişkili örneklemlerde iki faktörlü ANOVA ve t-testi uygulanmıştır. Deney ve kontrol grupları arasında öğretim öncesi ve sonrasında programlama öz-yeterlilik algısı ve çevrimiçi bağlılıktaki değişimde anlamlı bir fark oluşmazken programlama öz-yeterlilik algısı her iki grupta da artmıştır. Programlama öz-yeterlilik algısının karmaşık programlama görevleri alt boyutundan alınan puanlar her iki grupta da öğretim sonunda anlamlı derecede artarken basit programlama görevleri sadece kontrol grubunda öğretim öncesine göre anlamlı derecede yükselmiştir. Öğrencilerin çevrimiçi bağlılık puanlarından elde edilen bulgulara göre her iki grubun öğretim sonunda toplam puanları anlamlı şekilde düşmüştür. Ancak bu düşüş gruplar arasında farklılık göstermemektedir. Öğrencilerin çevrimiçi bilişsel bağlılıkları öğretim öncesi ve sonrasında değişmemiştir. Duyuşsal çevrimiçi bağlılık ters yüz sınıf modelinde anlamlı şekilde azalırken yüz yüze öğretimde değişmemiştir. Çevrimiçi bağlılığın davranışsal duyuşsal ve bilişsel alt boyutlarındaki öğretim sonrası değişim ters yüz sınıf modeli ve yüz yüze öğretim arasında farklılaşmamaktadır. Öğrencilerle yapılan odak grup görüşmelerinden elde edilen verilerin içerik analizi sonucunda ters yüz sınıf modelinin programlama öz-yeterlilik algısını çevrimiçi içerikle güven vererek desteklediğine rastlanmıştır. Laboratuvarda Arduino uygulamalarının programlamayı somutlaştırması ve eğlenceli olarak algılanması deney ve kontrol grubu öğrencilerinin ortak görüşüdür. Ters yüz sınıf modelinde öğrenciler hazırlanmadan derse geldiklerinde, zaman yönetiminde zorlandıklarını ifade ederken yüz yüze öğretimde öğrenciler genelde etkinlikleri yetiştirmekte zorlandıklarını açıklamışlardır. Ters yüz sınıf modelindeki öğrencilerin öğrenme alışkanlıklarını değiştirmekte zorlandıkları ve yüz yüze konu anlatımına daha fazla yer verilmesi gerektiğini ifade etmişlerdir. Çevrimiçi etkileşim istatistikleri de öğrencilerin sınıf içinde çevrimiçi videolarla daha fazla etkileşimde bulunduğunu doğrulamaktadır. Bu çalışma sonuçlarına göre çevrimiçi bağlılık gösteren, derslere hazırlıklı gelen öğrenciler için ters yüz sınıf modeli bağlılık ve programlama öz-yeterlilik algısını geliştirmede etkili olabilir. Arduino uygulamalarının öğrencilerin ilgisini çekmesi ve eğlenceli olarak algılanması bağlılık duymaya teşvik edebilir. Arduino uygulamalarının programlamayı eğlenceli hale getirmesi, somutlaştırması ve problem çözümünün değerlendirilmesine olanak sağlaması programlama öz-yeterlilik algısını geliştirmede etkili olabilir.

Abstract:
The aim of this study is to design physical programming instruction for software engineering freshmen, implement it with the flipped classroom model, and evaluate it in the context of engagement and programming self-efficacy perception. In the study, an 8-week programming instructional design was developed based on the objectives and achievements of the Arduino applications unit of the Arduino programming and adaptation training course published by the General Directorate of Lifelong Learning of the Ministry of National Education. This instruction was evaluated as a homework grade for the introductory algorithm and programming course. In this study, convergent parallel design, one of the mixed research designs, was adopted to evaluate the instruction in terms of engagement and programming self-efficacy. The quantitative part of the study is a quasi-experimental design with pretest-posttest control group and the qualitative part is a case study. The study group of the research consists of 64 students, 33 experimental and 31 control group, who took the programming course for the first time at Kırklareli University Software Engineering in the fall semester of 2022-2023. In the research in which student engagement in online learning and programming self-efficacy perception scale were used, focus group interviews were conducted with 20 students from the experimental group and 14 students from the control group. While parametric tests were used to analyze quantitative data, qualitative data were analyzed by content analysis method. In the study, two-factor ANOVA and t-test were applied in the analysis of quantitative data. While there was no significant difference between the experimental and control groups in the change in programming self-efficacy perception and online engagement before and after the instruction, programming self-efficacy perception increased in both groups. While the scores obtained from the complex programming tasks sub-dimension of programming self-efficacy perception increased significantly at the end of the instruction in both groups, simple programming tasks increased significantly only in the control group compared to the pre-instruction. According to the findings obtained from the students' online engagement scores, the total scores of both groups decreased significantly at the end of the instruction. However, this decrease did not differ between the groups. Students' cognitive online engagement did not change before and after the instruction. While affective online engagement decreased significantly in the flipped classroom model, it did not change in face-to-face instruction. The post-instructional change in the behavioral affective and cognitive sub-dimensions of online engagement did not differ between the flipped classroom model and face-to-face instruction. As a result of the content analysis of the data obtained from the focus group interviews with the students, it was found that the flipped classroom model supported the perception of programming self-efficacy by giving confidence with online content. The common opinion of the experimental and control group students was that Arduino applications in the laboratory made programming concrete and were perceived as fun. In the flipped classroom model, students stated that they had difficulty in time management when they came to class unprepared, while in face-to-face teaching, students explained that they generally had difficulty in completing the activities. Students in the flipped classroom model had difficulty in changing their learning habits and stated that face-to-face lectures should be given more space. Online engagement statistics also confirm that students interacted more with online videos in the classroom. According to the results of this study, the flipped classroom model can be effective in improving engagement and programming self-efficacy perception for students who had online engagement and come prepared for the lessons. The fact that Arduino applications attract students' attention and are perceived as fun may encourage them to be engaged. The fact that Arduino applications make programming fun, make it concrete, and enable the evaluation of problem solving may be effective in improving programming self-efficacy perception.