Farklı programlama öğretimi ortamlarında eğitim alan öğrencilerin dikkat ve meditasyon düzeylerinin EEG sinyalleriyle ölçülmesi
Measuring the attention and meditation levels of students trained in different programming education environments using EEG signals
Yazar: SEVİL HANBAY TİRYAKİ
Danışman: DOÇ. DR. FATİH BALAMAN
Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enformatik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Bilgisayar yazılım dilleri = Computer software languages ; EEG =   ; Elektroensefalografi = Electroencephalography ; Eğitim = Education ; Sinir bilimleri = Neurosciences

Özet:
Bu çalışmanın amacı programlama öğretimi ortamlarının farklılığının öğrencilerin dikkat ve meditasyon düzeylerindeki değişimde etkili olup olmadığını Neurosky Mindwave Elektroensefalografi (EEG) cihazı kullanarak tespit etmektir. Bu çalışma 2021-2022 eğitim öğretim yılı bahar döneminde Mustafa Kemal Üniversitesi'nde bir lisans öğretim programında eğitim gören 48 öğrenci ile yürütülmüştür. Karma desende yürütülen bu çalışmanın nicel kısmını tekrar ölçümlü deneysel desen, nitel kısmını ise gözlem ve odak grup görüşmesi tekniklerinin kullanıldığı fenomenoloji deseni oluşturmuştur. Bu çalışmada veriler Programlamaya İlişkin Öz Yeterlilik Algısı Ölçeği, Problem Çözme Envanteri, Bilgisayar Programlamaya Karşı Tutum Ölçeği, Güdülenme ve Öğrenme Stratejileri Ölçeği, Programlama Erişi Testi, Neurosky Mindwave EEG cihazı, ekran kayıtları, gözlem ve görüşme formları kullanılarak toplanmıştır. Araştırmada sadece öğrenme çıktılarına odaklanan geleneksel veri toplama araçlarından farklı olarak öğrenme süreci değerlendirilirken doğrudan beyin sinyallerinden elde edilen veriler analiz edilerek öğrencilerin programlama sürecindeki dikkat ve meditasyon düzeylerine odaklanılmıştır. Bu çalışmanın sonuçlarına göre hem blok hem de metin tabanlı programlama sürecinde öğrencilerin ve grupların çoğunlukla dikkat ve meditasyon düzeylerinin orta düzeyde olduğu ve gerek gruplar arasında gerekse de grup içi ölçümler arasında anlamlı bir farklılık olmadığı sonucuna ulaşılmıştır. Algoritma doğrultusunda programı yapılandırmak, değişken tanımlamak, değişkene değer atamak, koşul yapılarını oluşturmak vb. gibi öğrenenlerin programlama süreçlerinde karşılaştıkları güçlükler bu çalışmada da tespit edilmiştir. Öğrenciler EEG cihazının ergonomik olduğunu ve EEG ile elde edilen verilerin daha geçerli, güvenilir ve bilimsel olduğunu düşünmektedir.

Abstract:
The aim of this study is to determine whether the difference in programming teaching environments is effective on the change in students' attention and meditation levels by using the Neurosky Mindwave Electroencephalography (EEG) device. This study was conducted with 48 students studying in an undergraduate program at Mustafa Kemal University in the spring semester of the 2021-2022 academic year. The quantitative part of this study, which was carried out in a mixed design, consisted of a repeated measures experimental design, and the qualitative part consisted of a phenomenology design using observation and focus group interview techniques. In this study, data were collected using the Programming Self-Efficacy Scale, Problem Solving Inventory, Attitude towards Computer Programming Scale, Motivation and Learning Strategies Scale, Programming Access Test, Neurosky Mindwave EEG device, screen recordings, observation and interview forms. Unlike traditional data collection tools that focus only on learning outcomes, the research focused on students' attention and meditation levels during the programming process by analyzing data obtained directly from brain signals while the learning process was carried out and evaluated. According to the results of this study, it was concluded that the attention and meditation levels of the students and groups were mostly at medium levels in both the block and text-based programming processes and that there was no significant difference between the measurements between the groups and within the groups. Structuring the program in line with the algorithm, defining variables, assigning values to variables, creating condition structures, etc. difficulties encountered by learners in programming processes, such as these, were also identified in this study. Students think that the EEG device is ergonomic and that the data obtained with EEG is more valid, reliable and scientific.