Özel yetenekli öğrenciler için bilişim teknolojileri ve yazılım alanına yönelik bir öğretim tasarımının geliştirilmesi

Abstract

Bu araştırmanı amacı, özel yetenekli öğrenciler için bilişim teknolojileri ve yazılım alanına yönelik bir öğretim tasarımının geliştirilmesi ve bu tasarımın öğrencilerin bilgi-işlemsel düşünme, yaratıcı düşünme, tasarım odaklı düşünme becerileri ile programlama öz-yeterlilikleri üzerindeki etkilerinin incelenmesidir. Öğretim tasarımında programlama eğitimi merkeze alınmış ve tasarımın geliştirilme sürecinde Morrison, Ross ve Kemp Öğretim Tasarımı Modeli'nin aşamaları izlenmiştir. Araştırmanın modellenmesinde karma yöntem araştırma desenlerinden iç içe gömülü desen kullanılmıştır. Çalışma grubunu, Bireysel Yetenekleri Fark Ettirme Programı'nda öğrenim gören Bilim ve Sanat Merkezi (BİLSEM) öğrencileri (deney grubu: 13 kız, 12 erkek, kontrol grubu: 10 kız, 15 erkek) oluşturmaktadır. Öğrencilerin belirlenmesinde, bir amaçlı örnekleme yöntemi olan tipik durum örneklemesi kullanılmış ve 25'er öğrenci deney ve kontrol gruplarına seçkisiz olarak atanmıştır. Deney grubunu oluşturan özel yetenekli öğrencilere araştırmacı tarafından geliştirilen öğretim tasarımı uygulanırken, kontrol grubundaki özel yetenekli öğrencilere BİLSEM Bilişim Teknolojileri ve Yazılım dersinde kullanılan standart etkinlikler uygulanmıştır. Çalışmanın nicel aşamasının verilerini toplamak için, "Bilgisayarca Düşünme Ölçeği (BDÖ)", "Torrance Yaratıcı Düşünme Testi Şekilsel Form (TYDT-Şekilsel)" ve "Programlama Öz-Yeterliği Ölçeği (PÖÖ)" kullanılmıştır. Nitel veriler, bilgi-işlemsel düşünme ve tasarım odaklı düşünmeye ilişkin görüşme formu, gözlem formları ve öğrencilerin deneysel işlem sırasında oluşturdukları tasarım odaklı düşünme çalışma kâğıtları, not kâğıtları ve prototipler toplanarak elde edilmiştir. Nicel veriler, "Tekrarlı Ölçümler İçin İki Faktörlü ANOVA Testi", "Bonferonni Uyumlu Çoklu Karşılaştırmalar Testi" ve etkileşim grafikleri ile analiz edilmiştir. Nicel analiz SPSS 22 istatistik yazılımında gerçekleştirilmiştir. Nitel veriler ise içerik analizi ile çözümlenmiş ve bu süreçte NVivo 12 yazılımından yararlanılmıştır. Araştırma sonucunda deney grubu ve kontrol grubunun BDÖ ve TYDT-Şekilsel son test puan ortalamalarının deney grubu lehine anlamlı bir farklılık gösterdiği belirlenmiştir. PÖÖ son test puan ortalamaları açısından ise deney ve kontrol grupları arasında anlamlı bir farklılık görülmemiştir. Bilgi-işlemsel düşünmeye ilişkin araştırmanın nitel bulguları, deney grubundaki öğrencilerin deneysel işlem sonrasında bilgi-işlemsel kavramlardan ve uygulamalardan kontrol grubundaki öğrencilere göre daha çok söz ettiğini, ayrıca deney grubundaki öğrencilerin kontrol grubundaki öğrencilere göre daha çok sayıda bilgi-işlemsel davranışı sergilediğini ortaya koymuştur. Araştırmanın tasarım odaklı düşünmeye ilişkin nitel bulguları, deneysel işlem sonrasında deney grubundaki öğrencilerin tasarım odaklı düşünme sürecinin tüm aşamaları üzerinde durdukları, akademik içeriği öğrendikleri, süreçten keyif aldıkları ve takımla çalışma konusunda birtakım sıkıntılar yaşadıklarını göstermiştir. Deney grubundaki öğrenciler tasarım odaklı düşünme becerilerine ilişkin olarak kontrol grubundaki öğrencilere göre daha yüksek seviyede davranışlar sergilemiştir. Ayrıca, deney grubundaki öğrencilerin beş tasarım görevinden aldığı puan ortalamasının yüksek olduğu (20 üzerinden 19.2) anlaşılmıştır. Nicel ve nitel verilerin bütüncül bir şekilde yorumlanması sonucunda, deney grubuna uygulanan öğretim tasarımının özel yetenekli öğrencilerin bilgi-işlemsel düşünme, yaratıcı düşünme ve tasarım odaklı düşünme becerilerini geliştirmede etkili olduğu belirlenirken, öğrencilerin programlama öz-yeterliği üzerinde etkili olmadığı görülmüştür. Araştırma sonuçlarına dayanarak, özel yetenekli öğrencilere eğitim veren kurumlar ve BİLSEM'lerde bu araştırmada geliştirilen öğretim tasarımın uygulanması ve öğretmenlerin kendi öğretim tasarımlarını geliştirilmesi önerilebilir.

The aim of this research was to develop an instructional design in the field of information technologies and software for gifted and talented students and to examine the effects of this design on students' computational thinking, creative thinking, design thinking skills, and computer programming self-efficacy. The instructional design was centered on programming training, and the steps of Morrison, Ross and Kemp Instructional Design Model were followed during the development of the design. A mixed method approach with an embedded design was used in modeling of the research. The study group consisted of students in the Individual Talent Recognition Program of the Science and Art Center (BİLSEM) (experimental group: 13 girls, 12 boys, control group: 10 girls, 15 boys). Typical case sampling, a purposive sampling method, was used to determine the students, and 25 students were randomly assigned to the experimental and control groups. While the instructional design developed by the researcher was applied to the gifted and talented students in the experimental group, the standard activities used in the BILSEM Information Technologies and Software course were applied to the gifted and talented students in the control group. "Computational Thinking Scale (CTS)", Torrance Creative Thinking Test (TCTT-Figural)", and "Computer Programming Self-Efficacy Scale (CPSES)" were used to collect the data of the quantitative phase of the study. For qualitative data, computational thinking and design thinking interview form, observation forms, students' design thinking worksheets, note sheets, and prototypes created during the experimental process were collected. Quantitative data were analyzed with "Two-Way ANOVA Test for Repeated Measures", "Bonferroni Adjustment Multiple Comparisons Tests", and interaction graphs. Quantitative analysis was performed in SPSS 22 statistical software. Qualitative data were analyzed by content analysis, and NVivo 12 software was used in this process. The research results indicated that the mean scores for the CTS and TCTT-Figural post-test showed a significant difference in favor of the experimental group. There was no significant difference between the experimental and control groups in terms of the mean scores for the CPSES post-test. The qualitative findings on computational thinking showed that after the experimental process students in the experimental group talked more about the computational concepts and practices, and they enacted more computational behaviors than the students in the control group. The qualitative findings on design thinking showed that after the experimental process students in the experimental group dwelled on all stages of the design thinking process, learned the academic content, enjoyed the process, and had some problems working with the team. Students in the experimental group exhibited higher level of behaviors in terms of design thinking skills than the students in the control group. In addition, it was found that students in the experimental group got high average scores from five design tasks (19.2 out of 20). As a result of the holistic interpretation of the quantitative and qualitative data, it was determined that the instructional design applied to the experimental group was effective in improving the computational thinking, creative thinking, and design thinking skills of the gifted and talented students but not effective on their computer programming self-efficacy. Based on the results of the research, it may be suggested that the instructional design developed in this research can be applied in institutions and BILSEMs that provide education for gifted and talented students, and teachers can develop their own instructional designs.