Okullarda Yapay Zeka Öğretimi İçin Geliştirilen Kurs Planı ve İçeriklerin Öğrencilerin Üstbilişsel Davranışlarına Etkisi

Abstract

Dünya'da yapay zeka öğretimi teknolojinin gelişimi ile birlikte ülkelerin politikaları arasında tartışılmaya başlanmıştır. Çin, Amerika ve Kanada gibi ülkelerin K12 seviyesinde bütün kademelerde yapay zeka öğretim programı geliştirme çalışmalarına hız verdikleri görülmektedir. Eğitimin en önemli amaçlarından biri nasıl öğrendiğinin farkına varan, öğrenme durumunu doğru algılayan, oluşturmacı ve üretken bireyler yetiştirmektir. Hızla değişime uğrayan dünyada, bilgi birikimi artmakta ve bu birikime erişmek teknolojinin gelişimiyle kolaylaşmaktadır. Ancak bilgiye erişim yeterli değildir. Öğrencilerin öğrenme ile ilgili temel becerilerle de donanması gerekmektedir. Bu temel becerilerden biri olan üstbiliş, bireyin kendi bilişsel süreçlerinin farkına varması, kendini kontrol etmesi, denetlemesi ve düzenlemesi için yaptığı işlemleri ifade etmek üzere kullanılan bir terimdir. Öğrencilerin başarılarını etkileyen en önemli unsurların başında öğrenme süreçlerinde kendilerini tanımaları ve doğru kararlar alabilmeleri olduğu ifade edilmektedir. Bu nedenle öğrencilerin üstbiliş davranışlarını geliştirmek önemli görülmektedir. Bu amaçla çalışma üç aşamalı olarak tasarlanmıştır. Birinci aşamada, belirlenen anahtar kelimelerle yapılan alan yazın taraması sonucu okullarda yapay zeka öğretimi için ünite, konu ve kazanımlar belirlenmiştir. Bu amaçla yapılan tarama sonucunda belirlenen 92 çalışma doküman analizi yöntemiyle incelenmiş ve uygun olan 26 çalışma detaylı şekilde analiz edilerek okullarda yapay zekâ öğretimi için ünite, konu ve kazanımlar 19 haftada oluşturulmuştur. İkinci aşamada öncelikle etkinliklerin üstbilişsel davranışlara uygun hale getirilebilmesi amacıyla üstbilişsel davranışları belirlemeye yönelik alan yazın taraması yapılmış ve 9 üstbilişsel davranış belirlenmiştir. Daha sonra belirlenen üstbilişsel davranışlara uygun şekilde ders içerikleri, etkinlikler, çalışma kağıtları ve ders planları oluşturulmuştur. Sürecin tamamında uzmanlar, öğretmenler ve öğrenciler ile görüşmeler yapılmış, ders planları uygulamaya hazır hale getirilmiştir. Üçüncü aşamada ise hazırlanan kurs planlarına uygun şekilde 21 hafta boyunca etkinlikler öğrencilere uygulanmış ve üstbilişsel davranışlarına etkileri incelenmiştir. Çalışmanın tamamı nitel araştırma desenlerinden durum çalışmasına uygun şekilde planlanmıştır. Çalışma grubu 8 ortaokul 6. sınıf öğrencisi, 8 BTY öğretmeni ve 3 Uzman Öğretim Elemanından oluşmaktadır. Çalışmada öğrenci çalışma kağıtları, öğretmen ve öğrenci görüşme formları ve araştırmacı günlüğünden elde edilen veriler analiz edilmiştir. Araştırmanın sonucunda, okullarda yapay zeka öğretimi kursu içeriğinde yapay zekanın temelleri, yapay zeka alt dalları, yapay zeka ile ilgili proje oluşturma ünitelerine uygun konu ve kazanımların olması gerektiği ortaya çıkarılmıştır. Bu kazanımlar çerçevesinde hazırlanan etkinlikleri gerçekleştiren öğrencilerin çalışmaları belirlenen 9 üstbiliş davranışına göre analiz edilmiştir. Çalışma kağıtlarının analizinde başlangıçta öğrencilerde zayıf olarak gözüken davranışların sonraki haftalarda geliştiği ve yapılan çalışmanın öğrencilerin üstbilişsel davranışlarına olumlu etkilerinin olduğu görülmüştür. Öğretmen ve öğrenci görüşme formları ile araştırmacı günlüğünden elde edilen bulgularda bu sonucu desteklemektedir. Sonuç olarak yapılan araştırmadan elde edilen bulgular, belirlenen ünite, konu ve kazanımların ortaokul öğrencilerinin bilişsel seviyelerine uygun olduğu, belirlenen kazanımlar çerçevesinde ve üstbilişsel davranışlara uygun hazırlanan etkinliklerin, öğrencilerin üstbilişsel davranışlarına olumlu etkilerinin olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmanın okullarda yapay zeka eğitim vermek isteyen eğitimciler için yol gösterici olması hedeflenmektedir.With the development of technology, artificial intelligence teaching in the world has started to be discussed among the policies of the countries. It is seen that countries such as China, America and Canada have accelerated their efforts to develop artificial intelligence curriculum at all levels at the K12 level. One of the most important goals of education is to raise individuals who are aware of how they learn, perceive the learning situation correctly, and are creative and productive. In a rapidly changing world, the accumulation of knowledge is increasing and accessing this accumulation is facilitated by the development of technology. But access to information is not enough. Students are also required to be equipped with basic skills related to learning. One of these basic skills, metacognition, is a term used to refer to the actions that the individual takes to recognize, control, control and regulate his or her own cognitive processes. It is stated that the most important factors affecting the success of the students are that they know themselves in their learning processes and make the right decisions. For this reason, it is considered important to develop students' metacognition behaviors. For this purpose, the work is designed in three stages. In the first stage, as a result of the literature screening with the specified keywords, units, subjects and achievements for artificial intelligence teaching in schools were determined. As a result of the screening conducted for this purpose, 92 studies were examined by document analysis method and 26 appropriate studies were analyzed in detail and units, subjects and achievements for artificial intelligence teaching in schools were created in 19 weeks. In the second stage, first of all, in order to adapt the activities to metacognitive behaviors, a literature search was conducted to determine metacognitive behaviors and 9 metacognitive behaviors were determined. Then, course contents, activities, worksheets and lesson plans were created in accordance with the determined metacognitive behaviors. During the entire process, interviews were held with experts, teachers and students, and lesson plans were made ready for implementation. In the third stage, activities were applied to the students for 21 weeks in accordance with the course plans prepared and their effects on their metacognitive behaviors were examined. The entire study is planned in accordance with the case study from qualitative research designs. The study group consists of 8 secondary school 6th grade students, 8 IT teachers and 3 Chartered Lecturer. In the study, data obtained from student worksheets, teacher and student interview forms and researcher diary were analyzed. As a result of the research, it was revealed that there should be topics and achievements suitable for the fundamentals of artificial intelligence, artificial intelligence sub-branches, project creation units related to artificial intelligence in the content of artificial intelligence teaching course in schools. The studies of the students who performed the activities prepared within the framework of these achievements were analyzed according to 9 metacognition behaviors. In the analysis of the study papers, it was seen that the behaviors that initially appeared to be weak in the students developed in the following weeks and that the study had positive effects on the metacognitive behaviors of the students. Findings from teacher and student interview forms and researcher diary support this conclusion. As a result, the findings obtained from the research, it was determined that the determined units, subjects and achievements were appropriate to the cognitive levels of secondary school students, and that the activities prepared within the framework of the determined gains and in accordance with the metacognitive behaviors had positive effects on the metacognitive behaviors of the students. This study is aimed to be a guide for educators who want to provide artificial intelligence education in schools.