Bilgi işlemsel düşünmenin bilgi işlemsel düşünme becerilerine ve problem çözme becerisine etkisi üzerine bir meta-analiz çalışması
A meta-analysis study on the effect of computational thinking on computational thinking skills and problem solving
Yazar: NİHAL DÜZALAN
Danışman: DOÇ. DR. NESLİHAN USTA
Bartın Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training ; Matematik = Mathematics
Dizin: Bilgi işlemsel düşünme = Computational thinking ; Düşünme becerileri = Thinking skills ; Matematik eğitimi = Mathematics education ; Meta analizi = Meta analysis ; Problem çözme = Problem solving ; Problem çözme becerisi = Problem solving ability

Özet:
Bu araştırmada bilgi işlemsel düşünme temelinde yapılan öğretimin bilgi işlemsel düşünme becerilerine ve problem çözme becerilerine olan etkisini incelemek amacıyla meta-analiz yapılmıştır. Meta-analiz yöntemi için araştırma konusuna uygun deney ve kontrol grubu bulunan deneysel çalışmalar kullanılmıştır. Kullanılan tam deneysel ya da yarı deneysel çalışmalar içerisinden seçilen çalışmalarda grup ortalamasının, örneklem sayısının ve standart sapmaların yer almasına dikkat edilmiştir. Araştırmanın amacına uygun çalışmalara ilk olarak 2013 yılında rastlandığı için 2013 yılından başlayıp (Mingo, 2013)   2021 yılının sonuna kadar yayınlanmış olan makale (Arık ve Topçu (2021); Aumgri ve Pimdee (2021); Chen, Tsui, Lee (2021); Gao ve Hew (2021); Hooshyar (2021); Hooshyar, Pedaste,  Yang,  Malva, Hwang, Wang,  Lim ve Delev (2021); Hooshyar, Malva, Yang, Pedaste, Wang ve Lim (2021); Hsu ve Liang (2021); Lin, Ma, Ma, Liu ve Tang (2021); Relkin, Ruiter ve Bers (2021); Sun, Hu ve Zhou (2021); Wei, Lin, Meng, Tan, Kong ve Kinshuk (2021); Wu ve Chen (2021)) ve tezler (Kılıç, 2021; Rhodes, 2021)) incelenmiştir. Bilgi işlemsel düşünme temelinde yapılan öğretimin bilgi işlemsel düşünme becerilerine olan etkisini ortaya koyan 32 çalışma ve bilgi işlemsel düşünme temelinde yapılan öğretimin problem çözme becerilerine etkisini ortaya koyan 9 çalışma dâhil edilme kriterlerine uygun bulunmuştur. Bazı çalışmalar bilgi işlemsel düşünme becerilerine etki büyüklükleri bakımından birden fazla kullanıldığından etki büyüklükleri dikkate alındığında çalışma sayısı bilgi işlemsel düşünme teması için 39'a yükselmiştir. Bilgi işlemsel düşünme becerilerine etki teması altında 39 çalışmanın ayrı ayrı etki büyüklükleri hesaplanarak genel etki büyüklüğü hesaplanmıştır. Benzer şekilde problem çözme becerilerine etki teması altında 9 çalışma dâhil edilme kriterlerine uygun bulunmuştur. 39 çalışmanın örneklemin grubunu 5143 kişi, 9 çalışmanın örneklem grubunu 802 kişi oluşturmaktadır. Meta-analiz araştırması yapılırken verilerin analizinde R ve metafor paketinden (versiyon 3.4.0) yararlanılmıştır. Bilgi işlemsel düşünme becerilerine etki teması altında Q testine göre, sonuçların heterojen olması (Q(38)=396.6081,  p<0.0001, τ2=2.6986, I2=%98.5059)) nedeniyle rastgele etkiler modeli kullanılmıştır. Araştırma sonucunda bilgi işlemsel düşünme temelinde yapılan öğretimin öğrenenlerin bilgi işlemsel düşünme becerilerine olan etki büyüklüğü 0,77 bulunmuştur. Buna göre bilgi işlemsel düşünme temelinde yapılan öğretimin bilgi işlemsel düşünme becerileri üzerinde olumlu ve geniş düzeyde etkiye sahip olduğu görülmektedir. Problem çözmeye etki teması altında Q testine göre, sonuçların heterojen olması ((Q(8)=22.7527, p=0.0037, τ2=0.0756, I2=%60.5424)) nedeniyle rastgele etkiler modeli kullanılmıştır. Araştırma sonucunda bilgi işlemsel düşünme temelinde yapılan öğretimin öğrenenlerin problem çözme becerilerine olan etki büyüklüğü 0,34 bulunmuştur. Buna göre bilgi işlemsel düşünme temelinde yapılan öğretimin problem çözme becerileri üzerinde olumlu ve küçük düzeyde etkiye sahip olduğu görülmektedir.

Bu araştırmanın analizi 2022 yılının başında yapıldığından 2022 yılında yapılan bilgi işlemsel düşünme temelinde yapılan çalışmalar eklenememiştir. Bu temelde yapılan öğretimin bilgi işlemsel düşünme becerilerine ve problem çözme becerilerine etkisinin farklı branşlarda ve farklı sınıf düzeylerinde daha fazla araştırılması önerilmektedir. Benzer şekilde literatür taraması sonucunda bilgi işlemsel düşünmeyle ilgili olarak matematik alanında kısıtlı çalışmaya rastlandığından matematik ve matematik eğitimine yönelik çeşitli araştırmalar yapılması önerilmektedir.

Abstract:
In this study, a meta-analysis was conducted to examine the effect of teaching based on computational thinking on computational thinking skills and problem-solving skills. For the meta-analysis method, experimental studies with experimental and control groups appropriate to the research subject were used. In the studies selected from the full experimental or semi-experimental studies used, attention was paid to the inclusion of group mean, number of samples and standard deviations. Since the studies suitable for the purpose of the research were first encountered in 2013 (Mingo, 2013)  , the articles (Arık ve Topçu (2021); Aumgri ve Pimdee (2021); Chen, Tsui, Lee (2021); Gao ve Hew (2021); Hooshyar (2021); Hooshyar, Pedaste,  Yang,  Malva, Hwang, Wang,  Lim ve Delev (2021); Hooshyar, Malva, Yang, Pedaste, Wang ve Lim (2021); Hsu ve Liang (2021); Lin, Ma, Ma, Liu ve Tang (2021); Relkin, Ruiter ve Bers (2021); Sun, Hu ve Zhou (2021); Wei, Lin, Meng, Tan, Kong ve Kinshuk (2021); Wu ve Chen (2021)) and theses (Kılıç, 2021; Rhodes, 2021) published starting from 2013 until the end of 2021 were examined. 32 studies revealing the effect of teaching on computational thinking skills and 9 studies revealing the effect of teaching on computational thinking on problem-solving skills were found to be in accordance with the inclusion criteria. Since some studies were used more than once in terms of impact sizes on computational thinking skills, the number of studies increased to 39 for the computational thinking theme when the effect sizes were taken into consideration. Under the theme of impact on computational thinking skills, the overall effect size was calculated by calculating the effect sizes of 39 studies separately.  Similarly, 9 studies under the theme of impact on problem solving skills were found to be suitable for inclusion criteria. The sample group of 39 studies consisted of 5143 people, and the sample group of 9 studies consisted of 802 people. When conducting the meta-analysis research, R and the metaphor package (version 3.4.0) were used in the analysis of the data. According to Q test under the theme of influence on computational thinking skills, a random effects model was used due to the heterogeneity of the results (Q(38)=396.6081, p<0.0001, τ2=2.6986, I2=98.5059). As a result of the research, the effect size of the teaching on the basis of computational thinking on the computational thinking skills of the learners was found to be 0.77.Accordingly, it is seen that teaching on the basis of computational thinking has a positive and broad impact on  computational thinking skills. According to the Q test under the theme of effect on problem solving, a random effects model was used because the results were heterogeneous (Q(8)=22.7527, p=0.0037, τ2=0.0756, I2=60.5424). As a result of the research, the effect size of the teaching on the basis of computational thinking on the problem solving skills of the learners was found to be 0.34. Accordingly, it is seen that teaching on the basis of computational thinking has a positive and small impact on problem-solving skills. Since the analysis of this research was carried out at the beginning of 2022, the studies conducted on the basis of computational thinking in 2022 could not be added. It is recommended that the effect of teaching on this basis on computational thinking skills and problem-solving skills should be further investigated in different branches and at different grade levels. Similarly, as a result of the literature review, since there is limited work in the field of mathematics related to computational thinking, it is recommended to conduct various researches on mathematics and mathematics education.