Ortaokul Öğrencilerinin Robotik Etkinliklerindeki Matematiksel Düşünme Becerilerinin Belirlenmesi

Abstract

Son yıllarda ortaokullarda bilişim ile ilgili derslerde robotik etkinlikleri giderek yaygınlaşmaktadır. Bu etkinliklerde öğrenciler robotik problemleri çözümlerinde birçok durumda matematiksel düşünme becerilerini işe koşabilmektedirler. Bu doğrultuda araştırmada eğitsel robotik etkinliklerinde matematiksel düşünme becerilerinin ne şekilde sergilendiğini belirlemektir. Bu amaçla, çalışmada Lego Mindstorms EV3 robot kitleri ile yürütülebilecek etkinlikler tasarlamış ve uygulanmıştır. Çalışma, ortaokul öğrencileriyle keşfedici durum çalışması şeklinde yürütülmüş olup, veri toplama araçları olarak gözlem, açık uçlu sorular ve klinik mülakatlar kullanılmıştır. Açık uçlu sorular, gözlemler ve klinik mülakatlardan elde edilen veriler içerik analizi tekniği ile analiz edilmiş ve matematiksel düşünme becerisinin eğitsel robotiklerde ortaya çıkan boyutları oluşturulmuştur. Sonuç olarak, robotik etkinliklerinde problem çözerken öğrencilerin matematiksel düşünme becerisi boyutlarından özelleştirme ve genelleme stratejilerini kullandıkları belirlenmiştir. Bu stratejiler arasında özelleştirme bileşenine yönelik 'Simetriyi fark etme', 'açı ve dönüş yönü arasında ilişki arama', 'Geniş açı, dar açıyı fark etme' ve 'açılarda yön değişikliğinde işaret değiştirmeyi fark etme' stratejileri ön plana çıkarken genelleme bileşenine yönelik 'Soruyla uyumlu çözümlerin gerçekleştirilmesi', 'Cebirsel işlemlerden faydalanma' ve 'Hesaplamaların yapılması' stratejileri ön plana çıkmıştır. Matematiksel düşünme becerilerinin sergilenmesinde robot özellikleri ve eğitsel robotik etkinliklerindeki matematiksel bağlamların oluşması öne çıkan temel unsurlar olarak belirlenmiştir. Çalışmanın robotik etkinliklerindeki matematiksel düşünme potansiyeline yönelik uygulamalar bağlamında katkı sağlaması ümit edilmektedir.The In recent years, robotics activities have become increasingly common in informatics courses in secondary schools. In these activities, students can use their mathematical thinking skills to solve robotic problems in many situations. In this direction, the aim of the research is to determine how mathematical thinking skills are displayed in educational robotics activities. For this purpose, activities that can be carried out with Lego Mindstorms EV3 robot kits were designed and implemented in the study. The study was conducted as an exploratory case study with secondary school students, and observation, open-ended questions and clinical interviews were used as data collection tools. The data obtained from open-ended questions, observations and clinical interviews were analyzed with the content analysis technique and the dimensions of mathematical thinking skill that emerged in educational robotics were created. As a result, it was determined that the students used the strategies of customization and generalization, which are among the dimensions of mathematical thinking skills, while solving problems in robotics activities. Among these strategies, 'Recognizing the symmetry' for the customization component, 'Searching for a relationship between the angle and the direction of rotation', 'Recognizing the wide angle, the narrow angle' and 'noticing the sign change in the change of direction in the angles' come to the fore, while the 'Ask a question' for the generalization component come to the fore. The strategies of 'realizing compatible solutions', 'Using algebraic operations' and 'Making calculations' came to the fore. Robot features and the formation of mathematical contexts in educational robotics activities were determined as the main elements that stand out in the display of mathematical thinking skills. It is hoped that the study will contribute to the mathematical thinking potential in robotic activities in the context of applications.