Algoritma Destekli Etkinliklerin Lise Öğrencilerinin Problem Çözme Başarıları, Strateji Seçimleri ve Üstbilişsel Farkındalıklarına Etkisi

Abstract

Algoritmik düşünme aynı zamanda bir problem çözme sürecidir. Algoritmik düşünme becerilerinin geliştirilmesi, öğrencilerin problemlere sistematik bir şekilde yaklaşabilme, çözüm yolları belirleyebilme ve doğru stratejileri uygulayabilme yetkinliklerini kazanmasına olanak sağlar. Öte yandan algoritmik düşünme sürecinde ayrıştırma, soyutlama, algoritma oluşturma ve hata ayıklama süreçleri çok fazla üstbilişsel düşünmeyi gerektirir. Dolayısıyla algoritmik düşünme, problem çözme ve üstbilişsel farkındalık kavramlarının birbiriyle ilişkili olduğu bilinmekte, bir alandaki değişimin diğerini nasıl etkileyeceği merak edilmektedir. Bu bağlamda çalışmada algoritma destekli etkinliklerin lise üçüncü sınıfta öğrenim gören öğrencilerin problem çözme başarılarına ve üstbilişsel farkındalıklarına etkisini ortaya çıkarmak hedeflenmiştir. Çalışmada ayrıca algoritma destekli etkinliklerin öğrencilerin çözüm stratejilerinde bir değişikliğe neden olup olmadığı da incelenmiştir. Yarı deneysel araştırma desenine uygun olarak planlanan çalışma 2024-2025 eğitim-öğretim döneminde Doğu Karadeniz Bölgesi'nde bir kolejin on birinci sınıfında öğrenim gören 38 öğrenci ile yürütülmüştür. Araştırmanın kapsamı doğrultusunda 'Algoritma Destekli Problem Çözme Etkinlikleri' kullanılmıştır. Ön test ve son test uygulamaları ile birlikte müdahale programı 8 hafta sürmüştür. Araştırmanın verileri 'Problem Çözme Testi' ve 'Üstbilişsel Farkındalık Ölçeği' ile toplanmıştır. Araştırma sonucunda algoritma destekli problem çözme etkinliklerinin öğrencilerin problem çözme başarısını arttırdığı geleneksel yönteme kıyasla problem çözme başarısını üzerinde güçlü bir etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. Öte yandan algoritma destekli etkinliklerin öğrencilerin problemleri çözerken seçtikleri stratejiler üzerinde de etkili olduğu görülmüştür. Ancak üstbilişsel farkındalık açısından meydana gelen artışın istatistiksel olarak anlamlı olmadığını belirlenmiştir. Bu bağlamda, algoritma destekli etkinliklerin yalnızca işlem basamaklarını öğretmekle sınırlı kalmayıp, lise öğrencilerinin problem çözmeye yönelik bilişsel süreçlerini geliştiren etkili bir öğretim aracı olarak kullanılması önerilmektedir.Algorithmic thinking is also a problem-solving process. Developing algorithmic thinking skills enables students to systematically approach problems, identify solutions, and apply appropriate strategies (Brown, 2015). On the other hand, the processes of decomposition, abstraction, algorithm creation, and debugging in the algorithmic thinking process require a great deal of metacognitive thinking (Voskoglou & Buckley, 2012). Therefore, it is evident that these three concepts—algorithmic thinking skills, problem-solving, and metacognitive skills—are interrelated (Güllü-Egin, 2024). For this reason, the study aimed to reveal the effect of algorithmic-supported activities on the problem-solving success and metacognitive awareness of students in the third grade of secondary education. In addition, it was investigated whether algorithm-supported activities caused a change in students' solution strategies. The study, which was planned in accordance with a quasi-experimental research design, was conducted with 38 students in the 11th grade of a college in the Eastern Black Sea Region during the 2024-2025 academic year. The 'Algorithm-Supported Activities' were used in accordance with the scope of the research. The intervention program lasted eight weeks, including pre- and post-tests. To obtain the data, the 'Problem Solving Test' and the 'Metacognitive Awareness Scale' were used as tools. According to the research results, algorithm-supported activities increased the success of the problem-solving test, and this increase was found to be statistically significant. On the other hand, algorithm-supported activities were also found to be effective in strategy selection. Although an increase in metacognitive awareness was observed, the statistical analyses indicated that this increase was not statistically significant. In this context, algorithm-supported activities are recommended as effective instructional tools that go beyond teaching procedural steps and foster high school students' cognitive processes related to problem solving