Secondary school students' programming and computational thinking skills: Traditional and interdisciplinary approaches to teaching programming

K-12'de Bilgisayar Bilimi eğitimine odaklanma, günümüzün bilgi işlemsel düşünme konusunda yetenekli bir nüfusa olan ihtiyacı ve bilgisayar bilimi alanı dâhilinde veya en azından alanla ilgili olan kariyerlerin büyümesiyle aynı doğrultuda artmıştır. Bu nedenle, programlamanın artık birçok kişi tarafından geleneksel öğrenme yöntemlerinde vazgeçilmez bir değişim olarak kabul edildiği ve okul çağındaki öğrencilerin çoğunun gelecekteki kariyer seçimlerinde önemli bir rol oynadığı anlaşıldığı için, genç öğrenciler, erken yaşlardan itibaren bilgisayar bilimi ile tanışmalıdır. Mevcut çalışma iki ana amaca hizmet etmeyi amaçlamaktadır. İlk olarak, çalışma, hem geleneksel hem de disiplinler arası bir yaklaşımla programlama öğretmenin ortaokul öğrencilerinin programlama becerileri ve ayrıca bilgi işlemsel düşünme becerileri üzerindeki etkilerine odaklanmıştır. İkinci olarak, çalışma, programlama becerilerini edinme ve kalıcı öğrenme arasındaki farkları değerlendirmek için matematiğin programlama öğretimine ikinci bir disiplin olarak nasıl dâhil edileceğini incelemiştir. Çalışma, dört rastgele atanmış deney grubu ve dört rastgele atanmış kontrol grubu ile büyük bir örneklem (N = 188) üzerinde gerçekleştirilen Yarı Deneysel bir araştırmayı sunmaktadır. Bu bağlamda, çalışmanın verileri, öğrencilere öğretilen programlama diline göre uygulanan bir kazanım testine ek olarak, Bilgisayar Programlama Öz-Yeterlik Ölçeği, Bilgi İşlemsel Düşünme Becerileri Öz-Yeterlik Ölçeği ve Matematik Tutum Ölçeği olmak üzere üç farklı ölçek kullanılarak toplanmıştır. Araştırmanın nitel verilerini toplamak için hem öğrencilerle hem de öğretmenleriyle görüşmeler yapılmıştır. Çalışma, deney gruplarında yer alanlara disiplinler arası bir yaklaşımın kullanılarak öğretildiği ve kontrol grubundakilere ise geleneksel yönteme göre öğretildiği iki farklı grup kümesi ile uygulanmıştır. Her iki grup kümesine de farklı ders planlarına göre öğretilmiş, deney gruplarına matematik entegrasyonu ile programlama öğretilirken, kontrol gruplarına geleneksel tek disiplin yöntemine göre öğretilmiştir. Toplamda 12 Bilişim Teknolojileri öğretmeni ve iki matematik öğretmeni hem ders planlarının hem de etkinliklerin hazırlanmasında aktif rol almıştır. Yarı-deneysel tasarım metodu kullanılarak (N = 188) uygulanan bu çalışmada rastgele atanan dört deneysel grup ve dört kontrol grubu ile çalışılmıştır. Çalışmada elde edilen veriler; "Bilgisayar Programlama Öz Yeterlilik Ölçeği" , "Bilgi İşlemsel Düşünme Becerileri Öz Yeterlilik Ölçeği" ve "Matematik Tutum Ölçeği" olmak üzere üç farklı ölçek ve bir "Programlama Kazanım Testi" ile elde edilmiştir. Nitel verileri toplamak için hem öğrencilerle hem de öğretmenlerle görüşmeler yapılmış; çalışma, disiplinler arası iş birliği yaklaşımıyla programlamanın öğretildiği deneysel grup ve geleneksel öğretim yöntemleriyle programlamanın öğretildiği kontrol grubu olmak üzere iki grup ile yürütülmüştür. Çalışmanın sonuçları, disiplinler arası bir yaklaşım olarak entegre edilmiş matematik ile programlama öğretiminin hem öğrencilerin programlama hem de bilgi işlemsel düşünme becerilerini artırdığını göstermiştir. Ayrıca, sonuçlar matematik entegrasyonu ile programlama öğretiminin öğrencilerin öğrenme süreçlerini etkilediğini göstermiştir. Deney gruplarında öğrenim gören öğrenciler için önemli ölçüde artan akılda tutma sonuçlarına göre, öğrenenler yeni öğrendikleri programlama bilgilerini uzun süreli belleklerinde muhafaza etmişlerdir. Bu nedenle mevcut çalışma, öğrencilerin programlama öğrenmelerini olumlu yönde etkilediği gösterilen bir ortaokul programlama dersi için ders planları sağladığından dolayı önemli kabul edilmektedir.