Robot programlama eğitiminin öğrencilerin matematik başarısına, matematik kaygısına, programlama özyeterliğine ve STEM tutumuna etkisi

Bu araştırmanın amacı robot programlama eğitiminin öğrencilerin matematik başarı, matematik kaygı, programlama özyeterlik ve STEM tutum değişkenleri üzerindeki etkisini incelemektir. Çalışma deneysel araştırma modellerinden ön-test son-test kontrol gruplu desen olarak yapılmıştır. Çalışmaya 2017-2018 eğitim-öğretim döneminde Elazığ ili merkezinde bulunan bir ortaokuldaki 117 6. sınıf öğrencisi katılmıştır. Çalışma kapsamında nicel veriler ölçek aracılığıyla toplanmıştır. Ayrıca deney grubu öğrencilerinin süreçteki duyuşsal özelliklerinin belirlenmesi için etkinlik görüşme formu hazırlanmış ve uygulanmıştır. Çalışma kapsamında öncelikle matematik dersine yönelik başarı testi geliştirilmiş ve pilot olarak uygulanmıştır. Pilot çalışma sonunda geçerliği ve güvenirliği test edilen başarı testi veri toplama araçlarından biri olarak kullanılmıştır. Yapılan alan yazın taraması ile araştırma sorularına uygun ölçeklere ulaşılmıştır. Matematik kaygısı için beş alt boyutta 22 maddeden oluşan Matematik Kaygı Ölçeği (MKÖ) kullanılmıştır. Programlama özyeterlik için tek boyutta 31 maddeden oluşan Programlama Özyeterlik Ölçeği (PÖÖ) kullanılmıştır. STEM tutumu için dört alt boyutta 37 maddeden oluşan STEM Tutum Ölçeği (STÖ) kullanılmıştır. Çalışmada eğitsel robot seti olan 12 adet mBot Eğitsel STEM robotu kullanılmıştır. Deney grubu öğrencileriyle üçer ve dörder kişilik gruplar oluşturulmuştur. Çalışma, robot uygulamaları sekiz hafta, ön-test ve son-test veri toplama süreci iki hafta olmak üzere toplam 10 haftalık bir zamanda gerçekleşmiştir. Verilerin analizi sonucunda robot programlama eğitiminin öğrencilerin matematik kaygısı, programlama özyeterliği ve STEM tutumu üzerinde anlamlı bir farklılık oluşturduğu sonucuna ulaşılmıştır. Robot uygulamalarının öğrencilerin matematik başarıları üzerinde anlamlı bir farklılık oluşturmadığı bulunmuştur. Öğrencilerin matematik kaygısının beş alt boyutunda da deney ve kontrol grupları arasında anlamlı farklılık bulunmuştur. STEM tutumunun dört alt boyutunda da deney ve kontrol grupları arasında anlamlı farklılık bulunmuştur. Deney grubu öğrencilerinin cinsiyet açısından matematik kaygıları üzerinde kız öğrenciler lehine anlamlı farklılık bulunmuştur. Cinsiyet açısından öğrencilerin matematik başarısı, programlama özyeterliği ve STEM tutumları arasında anlamlı bir farklılık bulunmamıştır. Programlama özyeterlik ile matematik başarısı arasında pozitif yönlü düşük düzeyde ilişki bulunmuştur. Programlama özyeterlik ile matematik kaygısı arasında pozitif yönlü orta düzeyde ilişki bulunmuştur. Programlama özyeterlik ile STEM tutumu arasında pozitif yönlü çok yüksek bir ilişki bulunmuştur. Deney grubu öğrencilerine uygulanan etkinlik görüş formu ile nitel veriler alınmıştır. Yapılan analizde öğrenciler, robot uygulamalarını çok sevdiklerini belirtmişlerdir. Öğrenciler, matematik gibi zorlandıkları derslerde robotların faydalı olabileceğini ifade etmiştir. Bu çalışma ile robot uygulamalarının etkili bir yöntem olduğu ve derslerin verimini arttırabileceği düşünülmektedir. Öğrencilerin STEM disiplinlerine yönelik tutumlarının ve matematik kaygılarının olumlu yönde değişmesi için robot çalışmalarının yapılması önerilmektedir.