Fen ile bütünleştirilmiş robotik kodlama etkinliklerinin özel yetenekli öğrencilerle uygulama sürecinin incelenmesi
An examination of the implementation process of science integrated robotic coding activities with gifted students
Yazar: HİDAYET KILCAN
Danışman: DOÇ. DR. RIDVAN ELMAS
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Ara disiplinler = Cross-curriculum competences ; Lego robotikle programlama = Programming with lego robotics

Özet:
Her birey farklı özelliklerle dünyaya gelmektedir. Bu özellikler, bireylerin birçok yönünü belirlemekte hatta öğrenme hayatlarını şekillendirmektedir. Bu özelliklerden en belirgin olanı da özel yetenekliliktir. Genel olarak özel yetenekli öğrenciler akranlarından daha ileri öğrenme performansları sergiledikleri bilinmektedir. Dolayısıyla özel yetenekli öğrenciler yaşıtlarından bazen belirgin bazen de keşfedilmeyi bekleyen bilgi ve becerilerle okul ortamına gelmektedir. Türkiye'de özel yeteneği tespit edilen çocuklar kendi okullarında eğitimlerine devam ettikleri gibi okul dışı saatlerde de Bilim ve Sanat Merkezlerinde eğitimlerine devam etmektedirler. Öğretmenler bu öğrencilerin gelişimlerinde neler yapacakları konusunda farklı deneyimler sergilemekte, özellikle de disiplinlerarası yaklaşımı ele alan modellerle ve farklılaştırılmış eğitim stratejileri ile ders süreçlerini devam ettirmeleri uygun görülmektedir. TR Dizin, YÖK Tez, ERIC ve YÖK Akademik gibi veri tabanlarında özel yetenekli öğrencilerin "fen kazanımları", "robotik teknolojiler", "disiplinlerarası yaklaşım" anahtar kelimeleriyle yapılan aramalarda, özel yetenekli öğrencilerle ilgili fen kazanımlarına ulaşmada robotik teknolojiler ile desteklenmesine yönelik araştırmaların kısıtlı sayıda olduğu bulunmuştur. Özel yetenekli öğrencilerin fen kazanımlarına ulaşmalarında robotik teknolojilerden, disiplinlerarası ve bağlam temelli eğitim yaklaşımlarından faydalanmanın ders süreçlerini olumlu etkileyebileceği sonucuna varılmıştır. Bu araştırmada özel yetenekli öğrencilerin fen programındaki kazanımlara ulaşmalarında farklılaştırılmış eğitim stratejileri ile robotik teknolojilerinin kullanımı ilişkilendirilerek öğrenme sürecinde zenginleştirmeye gidilmiştir. Bu sayede özel yetenekli öğrencilerin birden fazla beceri ve alanla ilgili disiplinlerarası yaklaşımı ele alan robotik etkinliklerinin genel durumu değerlendirilmiştir. Bu araştırmada öğrencilerin öğrenme sürecinde uygulamalı ortamları barındıran atölyeleri kullanmaları ve yaparak yaşayarak öğrenmenin gerçekleşmesi için ve beceriye dönüşmesi açısından önemli olduğu bilinerek sürece başlanmıştır. Kalıcı öğrenme ve beceri edinimi amacıyla hazırlanmış robotik etkinlikler öğrencilerin ilgi ve istidatları doğrultusunda yapılandırılmıştır. Robotik teknolojilerinin kullanımına uygun kazanımlar fen bilimleri ders programında yapılan taramadan sonra belirlenmiş ve özel yetenekli öğrencilerin eğitiminde fen bilimleri dersi öğretim programında robotik teknolojilerinin kullanımına uygun yer alan ünite, konu alanı ve kazanımlarla ilişkilendirilerek robotik etkinlikler geliştirilmiştir. Araştırmada gözlem ve odak grup görüşme soruları kullanılmıştır. Gözlem formu ve odak grup görüşme soruları hazırlanırken uzman görüşü alınmış ve ilgili düzenlemeler yapılmıştır. Veriler araştırmacı günlüğü ile desteklenmiş, öğrenci ürünleri odak grup görüşmeleri doğrultusunda veri analizine dahil edilmiştir. Veriler içerik analizi yoluyla değerlendirilmiştir. Araştırmada on iki özel yetenekli öğrenci ile odak grup görüşmesi gerçekleştirilmiş ve süreçte iki öğretmen görev almıştır. Uygulama süreci altı hafta sürmüş ve bir Bilim ve Sanat Merkezinde gerçekleştirilmiştir. Süreç hakkında katılan öğrencilere bilgi verilmiş, etkinlikler hakkında öğrencilerin görüşleri odak grup görüşmeleri ile alınmıştır. Görüşmeler her etkinlik setinin sonunda öğrencilerle 6'şarlı gruplar hâlinde odak grup çalışmalarıyla toplanmıştır. Gözlem formları etkinlik süreçleri boyunca öğretmenler tarafından her etkinlik için ayrı ayrı doldurulmuştur. Odak grup görüşmeleri her etkinlik setinin bitiminde genel süreci ve etkinliğin verimliliğini test etmek amacı ile gerçekleştirilmiştir. Araştırmada öğrencilerin birçok alanı kapsayan eğitim içeriklerine daha çok ilgi duydukları, zenginleştirilmiş ve farklılaştırılmış yöntemlerin derse katılımı genellikle artırdığı, grupla çalışma disiplini elde ettikleri, problemlere farklı çözümler getirebildikleri, problem durumlarını günlük bağlam ile ilişkilendirerek çözüm önerileri sunabildikleri, robotik ders materyallerinin öğrenme öğretme sürecine olumlu katkılar sağladığı, farklı beceri alanlarının (Fen Bilimleri, Robotik Teknolojileri) sürece dâhil olması ile başarının daha da artabileceği anlaşılmıştır. Bu yüzden ders içeriklerinde birçok disiplinin birlikte kullanılmasının Fen Bilimleri Öğretim Programında bu çalışma kapsamında belirlenen kazanımlara ulaşmayı kolaylaştırabileceği belirlenmiştir.

Abstract:
Every individual is born with different characteristics. These characteristics determine many aspects of individuals, even shaping their learning. One of the most prominent of these characteristics is giftedness. It is generally known that gifted students exhibit advanced learning performance compared to their peers. Therefore, gifted students often come to the school environment with skill sets that are either already evident or waiting to be discovered beyond their peers. In Türkiye, children identified as gifted continue their education in their regular schools and attend Science and Art Centers for extensive training during their after-school hours. Teachers exhibit different experiences in determining what to do to support the development of these gifted students, especially by using interdisciplinary approaches and differentiated educational strategies to continue classroom instruction. In literature related to gifted students' science achievements, robotic technologies, and interdisciplinary approaches databases such as TR Dizin, YÖK Tez, ERIC, etc., it was found that there are limited studies on the use of robotic technologies to support gifted students in science classes. It was concluded that using robotic technologies, interdisciplinary and context-based educational approaches can positively affect classroom instruction for gifted students to have better science grades. In this research, the use of robotic technologies and differentiated educational strategies in reaching better academic achievement of gifted students in science programs has been associated with enriching the learning process. In this way, the general state of robotic activities that take an interdisciplinary approach involving multiple skill sets and fields related to gifted students has been evaluated. It has been recognized that activities containing practical skills and experiential learning are essential for achieving permanent learning and skill acquisition. Robotic activities designed for permanent learning and skill acquisition have been structured according to the interests and skill sets of the students. Objectives suitable for robotic technologies were determined after scanning the Science Curriculum, and robotic activities were developed by associating them with units and subject domains. Observation and focus group interview questions were used in the study. 
Expert opinions were obtained when preparing observation and focus group interview questions, and relevant revisions were made. The researcher's journal supported the data, and student products were included in the data analysis following the focus group interviews. The data were evaluated through content analysis. Focus group interviews were conducted with twelve gifted students. The application process lasted six weeks and was implemented in a Science and Art Center. Information was provided to the participating students about the process, and the student's opinions about the activities were gathered through focus group interviews. The interviews were conducted in 6-member groups at the end of each activity set. The teachers filled out observation forms separately for each student throughout the training. Focus group interviews were conducted at the end of each activity set to evaluate the activities' general process and effectiveness. It was understood in the research that students are more interested in educational content covering interdisciplinary areas, enriched and differentiated methods generally increase participation in the class; group work discipline is more conveniently granted, they can come up with different solutions to problems, they can relate problem situations to daily life context and offer solutions, robotic teaching materials contribute positively to the teaching and learning process. Success can be further improved by including different skill areas, such as robotics, in the process. Therefore, the use of interdisciplinary approaches in classroom instruction could facilitate reaching the objectives more conveniently in the Science Curriculum within the scope of this study.