Yapay zekâ destekli robotik kodlama öğretiminin öğrencilerin tasarım odaklı düşünme ve problem çözme becerilerine etkisi

Yapay zekânın gündelik yaşama hızla yerleşmesi, öğretim programlarında problem çözme, tasarım, kodlama ve yapay zekâ okuryazarlığı gibi becerilerin sürekli güncellenmesini gerektirmektedir. Ulusal ve uluslararası programlarda bu beceriler vurgulanmakla birlikte, yapay zekâ öğretimini içeren robotik kodlama uygulamalarının K-12 düzeyindeki etkilerine dair bulgular sınırlıdır. Araştırmanın amacı, bilişim teknolojileri ve yazılım dersi bağlamında, yapay zekâ destekli robotik kodlama öğretiminin ortaokul öğrencilerinin tasarım odaklı düşünme ve problem çözme becerilerine etkisini incelemektir. Araştırma, açıklayıcı sıralı karma desende yürütülmüştür. Araştırmanın katılımcıları, bir devlet ortaokulunun 6. sınıfında öğrenim gören 73 öğrencidir. Deney-1 ve deney-2 gruplarında yapay zekâ destekli robotik kodlama öğretimi, tasarım odaklı düşünme yaklaşımıyla uygulanmıştır. Kontrol grubunda ise yapay zekâ destekli robotik kodlama öğretimi mevcut program doğrultusunda sürdürülmüştür. Araştırmanın nicel boyutunda ön-test son-test kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılmıştır. Veri toplamada araştırma kapsamında geliştirilen "Tasarım Odaklı Düşünme Becerileri Ölçeği" ile "Çocuklar İçin Problem Çözme Envanteri" uygulanmıştır. Nitel boyutta olgubilim yaklaşımı benimsenmiş; deney gruplarından yarı yapılandırılmış "Öğrenci Görüşme Formu" ve "Yansıtıcı Düşünme Formu" ile veriler toplanmıştır. Toplanan veriler içerik analizi ile analiz edilerek temalar halinde raporlanmıştır. Bulgular, son-testte tasarım odaklı düşünme ve problem çözme puanlarında gruplar arasında anlamlı farklılık bulunduğunu göstermiştir. Her iki deney grubunun kontrol grubunu anlamlı biçimde geçtiğini, deney grupları arasında ise anlamlı fark oluşmadığı görülmüştür. Tasarım odaklı düşünme ile problem çözme becerileri arasında orta düzeyde pozitif ve anlamlı ilişki saptanmıştır. Deney gruplarının cinsiyete göre tasarım odaklı düşünme ve problem çözme puanlarında anlamlı farklılık bulunmamıştır. Nitel bulgular, öğrencilerin tasarım odaklı düşünmenin empati ve fikir üretme aşamalarını güçlendirici, yapay zekâ etkinliklerinin (özellikle görsel tanıma ve blok tabanlı uygulamalar) eğlenceli ve erişilebilir bulunduğunu ortaya çıkarmıştır. Buna karşılık, öğrencilerin prototipleme ve test etme aşamalarında zaman ve teknik yeterliklere bağlı güçlükler yaşadıklarını ortaya koymuştur. Sonuç olarak, yapay zekâ destekli robotik kodlama öğretimi ortaokul düzeyinde tasarım odaklı düşünme ile problem çözme becerilerinde anlamlı iyileşme sağlamıştır. Tasarım odaklı düşünmenin duyuşsal-sosyal bileşenleri ile yapay zekânın teknik beceri boyutunu birlikte gözeten pedagojik tasarımların önemi ortaya konulmuştur. Araştırmanın ortaya koyduğu bulgular ışığında, alandaki araştırmacılara ve eğitimcilere, eğitsel süreçlerin iyileştirilmesine katkı sağlayacak öneriler sunulmuştur.