Robotik öğretiminde farklı kodlama ortamları kullanmanın öğrencilerin problem çözme süreçlerindeki düşünme becerilerine etkisi
The effect of using different coding environments in robotics teaching on students' thinking skills in problem solving processes
Yazar: ASLI CİHAN
Danışman: PROF. DR. ÜNAL ÇAKIROĞLU
Trabzon Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Arduino etkinlikleri = Arduino activities ; Bilgi işlemsel düşünme = Computational thinking ; Düşünme becerileri = Thinking skills ; Lise öğrencileri = High schools students ; Ortaöğretim okulları = Secondary education schools ; Problem çözme = Problem solving ; Robotik eğitimi = Robotics education ; Robotik kodlama = Robotic coding

Özet:
Robotik kodlama etkinlikleriyle öğrencilere bilgi işlemsel düşünme becerileri, problem
çözme, algoritmik düşünme, düşünme becerileri gibi birçok beceri kazandırılabilir. Bu çalışmada,
öğrencilerin problem çözme süreçlerinde düşünme becerilerine odaklanılmakta ve bu becerinin
gelişiminde robotik etkinlikleri kullanılmaktadır. Çalışma, robotik etkinliklerinde metin ve blok
tabanlı kodlamanın farklı yapıları ve bunların problem çözme sürecindeki farklı fonksiyonlarının
öğrencilerin bu süreçteki düşünme becerilerini farklılaştırabileceği düşüncesi üzerine şekillenmiştir.
Bu çerçevede çalışmada Arduino robotik kiti üzerinde yürütülen ve metin tabanlı ile blok tabanlı
kodlama yapılan robotik etkinliklerinin öğrencilerin problem çözme süreçlerinde düşünme
becerilerinin etkisi incelenmiştir. Çalışma ön test-son test karşılaştırma gruplu yarı deneysel desen
araştırma modeli ile yürütülmüştür. Trabzon ilinde 2020-2021 eğitim öğretim yılında 9. sınıftaki
Fiziksel Programlama dersini alan metin tabanlı kodlama grubu (14) ve blok tabanlı kodlama grubu
(14) olacak şekilde toplam 28 öğrencinin (16 kız, 12 erkek) katıldığı çalışma, uzaktan eğitimle
gerçekleştirilmiştir. Araştırma süresince toplanan veriler araştırma sürecinde geliştirilen Düşünme
Becerileri Değerlendirme Rubriği ile analiz edilmiştir. Ayrıca yapılan mülakatlar ve ekran kayıtları
ile farklı kodlama ortamlarında düşünme becerilerinin gelişimini etkileyen faktörler belirlenmiştir.
Sonuç olarak blok tabanlı kodlama ortamlarında öğrencilerin manipülasyon ve hesaplama düşünme
becerileri, metin tabanlı kodlama ortamlarında ise gözlem düşünme becerisinin belirgin olarak
geliştiği görülürken tahmin düşünme becerisi gelişiminin her iki kodlama ortamı için de
farklılaşmadığı görülmüştür. Blok tabanlı kodlama ortamında hesaplama ve manipülasyon düşünme
becerilerinin gelişiminde "Arduino sensörleri" ve "kod düzenleme" faktörlerinin öne çıktığı, metin
tabanlı kodlama ortamında ise gözlem düşünme becerisinin gelişimine "düzenek kurma" faktörünün
etkili olduğu belirlenmiştir. "Arduino sensörleri" faktörü hem blok hem de metin tabanlı kodlama
ortamlarında tahmin düşünme becerisinin gelişiminde öne çıkmıştır. Bu çalışmanın düşünme
becerisinin gelişimi ve kodlama türlerinin robotik etkinliklerinde kullanımı bağlamında robotik
öğretimi çalışmalarına katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler: Bilgi İşlemsel Düşünme, Robotik Öğretimi, Düşünme Becerisi, Arduino

Abstract:
Many skills such as computational skills, problem solving, algorithmic thinking, and thinking
skills can be presented to students with robotic coding activities. This study focuses on students'
thinking skills in problem solving processes and robotic activities are used in the development of this
skill. The study is based on the idea that different structures of text and block-based coding in robotics
activities and their different functions in the problem-solving process can differentiate the thinking
skills of students in this process. In this context, the effect of text-based and block-based coding
robotics activities carried out on the Arduino robotics kit on the thinking skills of students in problem
solving processes was examined in this study. The study was conducted with a quasi-experimental
design research model with a pre-test-post-test comparison group. In the 2020-2021 academic year
in Trabzon province, a total of 28 students (16 girls, 12 boys) participated in the study. Text-based
coding group (14), a block-based coding group (14) enrolled in the Physical Programming course.
The data collected during the research were analyzed using the Thinking Skills Assessment Rubric
developed during the research process. In addition, the factors affecting the development of thinking
skills in different coding environments were determined through interviews and screen recordings.
As a result, it was observed that students' manipulation and calculation thinking skills improved
significantly in block-based coding, observation thinking skills improved more in text-based coding
environments, while prediction thinking skill development did not differ for both coding
environments. It has been determined that "Arduino sensors" and "code edit" factors are prominent
in the development of calculation and manipulation thinking skills in the block-based coding and that
the "mechanism" setting factor is effective in the development of observation thinking skills in textbased coding. Arduino sensors have been prominent in the development of predictive thinking skills
in both block-based and text-based coding. It is thought that this study will contribute to the study of
teaching robotics in the context of the development of thinking skills and the use of coding types in
robotics activities.

Keywords: Computational Thinking, Robotics Teaching, Thinking Skills, Arduino