Eğitimde yenilikçi yaklaşımlar: Robot uygulamaları

EĞİTİMDE YENİLİKÇİ YAKLAŞIMLAR: ROBOT

UYGULAMALARI

MEHMET TEMİZKAN

YÜKSEK LİSANS TEZİ

BİLGİSAYAR ve ÖĞRETİM TEKNOLOJİLERİ EĞİTİMİ

ANA BİLİM DALI

GAZİ ÜNİVERSİTESİ

EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

i

TELİF HAKKI ve TEZ FOTOKOPİ İZİN FORMU

Bu tezin tüm hakları saklıdır. Kaynak göstermek koşuluyla tezin teslim tarihinden itibaren 12 ay sonra tezden fotokopi çekilebilir.

YAZARIN

Adı : Mehmet

Soyadı : TEMİZKAN

Bölümü : Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi

İmza :

Teslim tarihi :

TEZİN

Türkçe Adı : Eğitimde Yenilikçi Yaklaşımlar: Robot Uygulamaları İngilizce Adı : Innovative Approaches in Education: Robotic Applications

ii

ETİK İLKELERE UYGUNLUK BEYANI

Tez yazma sürecinde bilimsel ve etik ilkelere uyduğumu, yararlandığım tüm kaynakları kaynak gösterme ilkelerine uygun olarak kaynakçada belirttiğimi ve bu bölümler dışındaki tüm ifadelerin şahsıma ait olduğunu beyan ederim.

Yazar Adı Soyadı: Mehmet TEMİZKAN İmza: ………..

iii

Jüri onay sayfası

Mehmet TEMİZKAN tarafından hazırlanan “Eğitimde Yenilikçi Yaklaşımlar: Robot Uygulamaları” adlı tez çalışması aşağıdaki jüri tarafından oy birliği / oy çokluğu ile Gazi Üniversitesi Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Anabilim Dalı’nda Yüksek Lisans olarak kabul edilmiştir.

Danışman: (Öğr. Gör. Dr. Bilal ATASOY)

(Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi) ………

Üye: (Prof. Dr. Adnan KAN)

(Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi) ………

Üye: (Yrd. Doç. Dr. Sami ACAR)

(Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi) ………

Tez Savunma Tarihi: 16/07/2014

Bu tezin Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Anabilim Dalı’nda Yüksek Lisans tezi olması için şartları yerine getirdiğini onaylıyorum.

Prof. Dr. Servet KARABAĞ

iv

v

TEŞEKKÜR

Bu çalışmanın ortaya çıkmasına, ilk günden itibaren tecrübe ve bilgisi ile rehberlik yapıp destek olan tez danışmanım Öğr. Gör. Dr. Bilal ATASOY’a ve tezin son halini almasında önemli katkıları olan Öğr. Gör. Dr. Sibel SOMYÜREK’e teşekkür ederim.

Daha nitelikli bir tez yazabilmem düşüncesiyle çalışmalarım sırasında sağladığı değerli katkılarından dolayı Prof. Dr. Adnan KAN’a ayrıca teşekkür ederim.

Çalışmalarımı yürüttüğüm süre zarfında tezime yoğunlaşmam için destek olan Yrd. Doç. Dr. Orhan ÜNAL’a teşekkürü bir borç bilirim.

Hayatım boyunca desteğiyle sürekli yanımda olan anneme, lisans ve yüksek lisans eğitimim süresinde de gösterdiği koşulsuz maddi-manevi desteğinden dolayı ağabeyime, ablama ve abileri olduğum için kendimi çok şanslı hissettiğim kardeşlerime sonsuz teşekkür ederim.

vi

EĞİTİMDE YENİLİKÇİ YAKLAŞIMLAR: ROBOT

UYGULAMALARI

(Yüksek Lisans)

Mehmet TEMİZKAN

GAZİ ÜNİVERSİTESİ

EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Temmuz 2014

ÖZ

Bu çalışmanın temel amacı, Lego Mindstorms® NXT robot kitinin eğitim materyali olarak kullanıldığı bilimsel çalışmalardaki eğilimleri araştırmak ve yayınların ülkeye, uygulama yapılan okul düzeyi/türüne, yıllara, derslere ve çalışma türüne göre dağılımlarını belirlemektir. Doküman analizi metodu kullanılan bu çalışma kapsamında İngilizce ve Türkçe dillerinde yayınlanmış 163 yayın incelenmiş ve çalışmanın örneklem seçim kriterlerine uygun 48 yayın analiz edilmiştir.

Çalışma kapsamında incelenen yayınlar, yayın yılı, yapıldığı ülke, örneklem sayısı, metot, yayın türü, ilgili ders, ders türü, uygulamanın gerçekleştirildiği okul düzeyi ve bilimsel çalışma türlerine göre kodlanmış ve analiz edilmiştir.

Araştırmanın bulgularına göre, 15 adet bildiri, 23 adet makale, 6 adet yüksek lisans tezi ve 4 adet doktora tezi yapılmıştır. Yayınların yaklaşık yarısında araştırmacılar nicel araştırma

vii

teknikleri kullanmışlardır. Çalışma kapsamında incelenmiş yayınların tümünde Lego Mindstorms® NXT’nin bağımlı değişken/ler üzerinde olumlu yönde etkisine yönelik sonuçlara ulaşılmıştır. Araştırmacılar, uygulama yapmak üzere en çok ortaokul düzeyini tercih etmişlerdir. Bulgulara göre en çok yayın 2012 yılında yapılmıştır. Son olarak, disiplinler arası çalışmalar, Lego Mindstorms® NXT robot kitinin eğitim materyali olarak kullanıldığı uygulamalarda en çok tercih edilmiş alandır.

Bilim Kodu :

Anahtar Kelimeler : eğitimde robot uygulamaları, lego mindstorms nxt, eğitimde yenilikçi yaklaşımlar, robot uygulamalarında eğilimler

Sayfa Adedi : 62

viii

INNOVATIVE APPROACHES IN EDUCATION: ROBOTIC

APPLICATIONS

(M.S Thesis)

Mehmet TEMİZKAN

GAZI UNIVERSITY

GRADUATE SCHOOL OF EDUCATIONAL SCIENCES

July 2014

ABSTRACT

The main aim of this study is to look for trends in research studies which Lego Mindstorms NXT® robotic set was used as an educational tool and to determine the general trends of these research studies by collect information like country, school level, study year, course and research technique. In this study which was used content analysis research design there are 163 research studies which are published in English and Turkish examined and according to the sample selection criteria, 48 researches was analyzed.

Research studies are examined in this study were coded and anlayzed according to study year, country, sample size, method, research type, course, course field, school level and scientific study type.

The findings of the study indicated that 15 proceedings, 23 articles, 6 master theses and 4 PhD. dissertations have been published. For approximately half of the publication,

ix

researchers have used qualitative research techniques. The research studies have been examined in this study were encountered that possitive effect of the Lego Mindstorms® NXT on the dependent variables. Researchers have mostly preferred to secondry school for application. According to the findings, most publications were made in 2012. Finally, interdisciplinary courses which in Lego Mindstorms® NXT robot kits were used as an educational tool is the most preferred area.

Science Code :

Key Words : robotic applications in education, lego mindstorms nxt, innovative approaches in education, trends in robotic applications

Page Number : 62

x

İÇİNDEKİLER

ÖZ vi

ABSTRACT ... viii

TABLOLAR LİSTESİ ... xii

ŞEKİLLER LİSTESİ ... xiii

1.

GİRİŞ ... 1

2.

İLGİLİ LİTERATÜR ... 5

2.2. Yapılandırmacılık ve Robot Uygulamaları ... 6

2.3. Eğitimde Robot Uygulamaları ... 9

2.4. Lego Mindstorms... 11

2.4.1. Lego Mindstorms® NXT ... 11

2.4.1.1. Lego Mindstorms® NXT’nin Tarihsel Gelişimi ... 11

xi 2.4.1.3. Yazılım ... 15 2.4.2. Lego Mindstorms® NXT ve RCX ... 17

3.

YÖNTEM ... 19

3.6. Verilerin Çözümlenmesi ve Yorumlanması ... 22

4.

BULGULAR ve YORUMLAR ... 23

4.1. Eğitimde robot uygulamalarına yer verilmiş yayın türleri nelerdir? ... 23

4.2. Eğitimde robot uygulamalarına yer verilmiş bilimsel çalışmalarda uygulamaların yapıldığı dersler ve alanlar nelerdir? ... 25

4.3. Eğitimde robot uygulamaları için araştırmacılar tarafından tercih edilmiş bilimsel araştırma türleri ve metotları nelerdir? ... 27

4.4. Eğitimde robot uygulamalarına yer verilmiş bilimsel çalışmaların yıllara göre dağılımı nedir? ... 29

4.5. Eğitimde robot uygulamalarına yer verilmiş bilimsel çalışmaların ülkelere göre dağılımı nedir? ... 31

4.6. Eğitimde robot uygulamalarına yer verilmiş bilimsel çalışmaların yapıldığı okul düzeyleri/türleri nelerdir?... 33

5.

SONUÇ ve ÖNERİLER ... 35

5.1. Sonuç ... 35

5.2. Öneriler ... 37

KAYNAKLAR ... 40

xii

TABLOLAR LİSTESİ

Tablo 1. Lego Ürünleri ve Hitap Ettiği Yaş Aralığı ... 11

Tablo 2. Lego Mindstorms® NXT'nin Tarihsel Gelişimi ... 12

Tablo 3. Lego Mindstorms RCX ve NXT'nin Donanımsal Olarak Karşılaştırılması ... 18

Tablo 4. Yayın Türleri ... 23

Tablo 5. Yayınlarda Tercih Edilen Uygulama Süreleri Dağılımı ... 24

Tablo 6. Uygulamaların Yapıldığı Dersler ... 25

Tablo 7. Uygulamaların Yapıldığı Ders Alanları ... 26

Tablo 8. Çalışmalarda Kullanılan Bilimsel Araştırma Türleri... 27

Tablo 9. Çalışmalarda Kullanılan Araştırma Metotları ... 29

Tablo 10. Yayınların Yıllara Göre Dağılımı ... 29

Tablo 11. Yayınların Ülkelere Göre Dağılımı ... 32

Tablo 12. Çalışmaların Yapıldığı Okul Düzeyleri ... 33

Tablo 13. Uygulama Süresi Dağılımı ... 36

xiii

ŞEKİLLER LİSTESİ

Şekil 1. Lego Mindstorms® NXT beyin, sensörler ve motorlar ... 13

Şekil 2. Lego Mindstorms® NXT beyin ... 13

Şekil 3. Servo motor ... 14

Şekil 4. Işık/renk sensörü ... 14

Şekil 5. Ses sensörü... 14

Şekil 6. Dokunmatik sensör ... 15

Şekil 7. Ultrasonik sensör ... 15

Şekil 8. Lego Mindstorms® NXT yazılım kullanıcı arayüzü ... 16

Şekil 9. Örnek kod bloğu ... 16

Şekil 10. Servo motor hareket ayar aracı ... 17

Şekil 11. Yayın türü dağılım grafiği ... 24

Şekil 12. Yayınların uygulama yapılan derse göre dağılım grafiği ... 26

Şekil 13. Yayınların uygulama yapılan alana göre dağılım grafiği ... 27

Şekil 14. Tercih edilen bilimsel çalışma türü dağılım grafiği ... 28

Şekil 15. Yıllara göre yayın sayısı dağılım grafiği ... 30

Şekil 16. Yıllara göre yayın türü dağılımı ... 31

1

BÖLÜM I

1. GİRİŞ

1.1. Problem Durumu

Papert (1993)’e göre bilgi, anlamanın sadece bir parçasıdır ve gerçek anlama uygulamalı deneyim sonucunda meydana gelir (Papert’ten aktaran Cocek, 2008). Bilgi sağlayan kaynakların türlerindeki ve sayılarındaki hızlı artış, günümüz insanın öğrenmesi gereken bilgi miktarının da artmasını zorunlu kılmaktadır. Bu durum, öğrenilmesi gereken bilginin sayısı kadar nasıl daha etkili öğrenilebileceği tartışmasını beraberinde getirmektedir. Resnick (2002)’e göre insanlar fikirleri almazlar onu kendileri yaparlar. Bu durumda, bilgiye ulaşmak ve bilginin öğrenilmesinin yanı sıra bilginin anlamlandırılması, problem çözme becerileri, işbirlikli öğrenme gibi üst düzey becerilerin bireylere kazandırılması gerekmektedir. Problem çözmeyi, insan zekâsının kilit noktası olduğunu savunan Papert (1993) bu gerekliliğin önemini vurgulamaktadır.

Yapılandırmacı anlayış, çocukları pasif birer alıcı olarak görmek yerine onları kendi bilgilerini aktif yapılandıran bireyler olarak görür (Kafai & Resnick, 1996). Gerek teknolojik gelişmelere ayak uydurulmasında gerekse üst düzey öğrenme becerilerine sahip bireylerin yetiştirilmesinde eğitim kurumlarına büyük görev düşmektedir. Eğitim dalları, toplumun hızla değişen taleplerine ayak uydurmak için kendi programlarını yenilemek zorundadır. Teknolojik gelişmelere doğrudan bağlı olarak eğitimde inovasyon kaçınılmazdır. Westera (1999)’ya göre eğitimde inovasyonun iki önemli nedeni vardır.Birincisi; sürekli değişen bir toplum içerisinde eğitim de değişmek zorundadır. İkinci önemli neden ise; inovasyon diğer eğitim hizmeti veren kurumlarla yarışmak için gereklidir (Westera, 2005).

Piaget’e göre (1972), çocukların bilgiyi etkin bir şekilde inşa etmeleri için, somut nesneler ile etkileşime girmeleri, bu etkileşimin sonuçlarını anında gözlemleyebilmeleri ve bu

2

nesneler ile kendi araştırmalarını gerçekleştirebilmeleri gereklidir. Lego’nun geliştiricilerinden Kjeld Kirk Kristiansen amaçlarının çocuklara çözülmüş problemleri vererek değil onlara çözüm için araçlar verip merak duyularını tetikleyerek, kendi hayatlarının öğreticisi olmalarını sağlamak olduğunu belirtmektedir (Kjeld Kirk Kristiansen'ten aktaran Gibbon, 2007).

2006 yılında Lego Mindstorms® NXT olarak tanıtılan robot kiti, dünyanın çeşitli ülkelerinde eğitim materyali olarak kullanılmış, bu kullanıma odaklanan bilimsel çalışmalar yapılmış ve yapılmaya devam etmektedir. Başta ülkemiz olmak üzere dünyanın birçok ülkesinde Lego Mindstorms® NXT kitinin eğitimde materyal olarak kullanıldığı bilimsel çalışmalar bulunmaktadır. Ancak bu çalışmaların büyük bir kısmı yurtdışında yapılmıştır. Son yıllarda ülkemizde de Lego Mindstorms® NXT kitinin eğitim materyali olarak kullanıldığı bilimsel çalışmalara rastlanmaktadır. Gerek yurtdışında gerekse ülkemizde yapılmış bu çalışmaların bir arada değerlendirildiği herhangi bir bilimsel çalışmaya rastlanmamıştır. Literatürdeki çalışmalarda tercih edilen metotlar, örneklem tipi, örneklem sayısı, bilimsel yöntem gibi verilerin bir araya getirilerek eğitimde robot uygulamalarındaki eğilimi ortaya çıkaran bir çalışma bulunmadığı görülmektedir. Çalışmasında eğitsel robotların sadece robotik ve programlama konusunda değil aynı zamanda bilim, teknoloji, mühendislik ve matematik eğitiminde de önemli bir öğrenme aracı olduğunu belirten Üçgül (2013), bu materyalin kullanımına ilişkin ülkemizde yeterince farkındalık oluşturulamadığını vurgulamaktadır. Bu bağlamda, Lego Mindstorms® NXT ile eğitimde robot uygulamaları hakkında yapılmış yayınların değerlendirildiği ve eğilimin belirlenip ortaya konduğu bir çalışmaya ihtiyaç olduğu düşünülmektedir.

1.2. Araştırmanın Amacı

Araştırmanın amacı, dünyada 2006 yılından itibaren Lego Mindstorms® NXT kitinin eğitim materyali olarak kullanıldığı bilimsel çalışmalardaki genel eğilimi belirmektir. Bu amaçla ele alınan çalışmalara ait yayın yılı, yapıldığı ülke, örneklem sayısı, metot, yayın türü, ilgili ders, ders türü, uygulamanın gerçekleştirildiği okul düzeyi ve bilimsel çalışma türleri analiz edilmiş ve analiz sonuçlarına göre değerlendirilmiştir.

Dünya genelinde eğitimde robot uygulamaları hakkında yapılmış bir doküman analizine rastlanmamıştır. Bununla birlikte bugüne kadar yapılmış çalışmaların birçoğunun literatür

3

tarama kısmında bu konu ile ilgili yapılmış çalışmalara yüzeysel olarak yer verildiği görülmüştür.

Barreto & Benitti (2012)’nin yaptıkları çalışmada, eğitimde robot uygulamalarına yer verilmiş 10 bilimsel çalışmaya ait kullanılan metot, yazar, çalışmanın yapıldığı yıl, konu, örneklem büyüklüğü gibi bilgiler bulunmaktadır. Ancak, değerlendirilen yayınların uygulama kısmında kullanılan robot türleri için herhangi bir ayrıma gidilmemiştir.

Dünyada, robot uygulamaları yapılmış, 2006 yılından sonra kullanılmaya başlanan Lego Mindstorms® NXT kitinin materyal olarak yer aldığı çalışmalara ait bilgilerin bir araya getirilerek sunulması önemli görülmektedir. Bu çalışmanın, özellikle ülkemizde çok yeni sayılabilecek eğitimde robot uygulamaları hakkında araştırmacılara, öğretmenlere ve öğretmen adaylarına bu konu ile ilgili derlenmiş bir kaynak sunması açısından önemli olduğuna inanılmakta ve alana katkı sağlayacağı umulmaktadır. Ayrıca bu çalışmanın, yapılmış çalışmaların eğilimlerini belirleyerek yapılacak olan çalışmalar için ışık tutacağı düşünülmektedir.

1.3. Araştırma Soruları

1) Eğitimde robot uygulamalarına yer verilmiş yayın türleri nelerdir?

2) Eğitimde robot uygulamalarına yer verilmiş bilimsel çalışmalarda uygulamaların yapıldığı dersler ve alanlar nelerdir?

3) Eğitimde robot uygulamaları için araştırmacılar tarafından tercih edilmiş bilimsel araştırma türleri ve metotları nelerdir?

4) Eğitimde robot uygulamalarına yer verilmiş bilimsel çalışmaların yıllara göre dağılımı nedir?

5) Eğitimde robot uygulamalarına yer verilmiş bilimsel çalışmaların ülkelere göre dağılımı nedir?

6) Eğitimde robot uygulamalarına yer verilmiş bilimsel çalışmaların yapıldığı okul düzeyleri/türleri nelerdir?

1.4. Sayıltılar

Bu araştırma kapsamında yapılan literatür taramasında araştırmacı tarafından belirlenen kriterlere uygun yayınlarda yer alan çalışmalara ait bilgilerin doğru olduğu kabul edilmiştir.

4

Elektronik veri tabanlarında tarama yapılırken, kullanılan sistemlerin, belirlenen anahtar kelimelere göre uygun yayınların tamamını filtrelediği kabul edilmiştir.

1.5. Sınırlılıklar

Bu çalışma, Lego Mindstorms® NXT kitinin kullanıma başlandığı 2006 yılı ile 2014 yılının Temmuz ayına kadar yapılmış;

 Eğitim materyali olarak sadece Lego Mindstorms® NXT’nin kullanıldığı,  Erişimine izin verilmiş,

 Araştırmacı tarafından belirlenen kriterlere uygun,  Ulaşılabilir,

 Doktora tezi, yüksek lisans tezi, makale ve bildiri türündeki,  Türkçe ve İngilizce yazılmış bilimsel çalışmalar ile sınırlıdır.

1.6. Tanımlar

İnovasyon: Yenileşim (Türk Dil Kurumu [TDK], 2014).

Yenileşim: Değişen koşullara uyabilmek için toplumsal, kültürel ve yönetimsel ortamlarda

yeni yöntemlerin kullanılmaya başlanması, yenilik, inovasyon (TDK, 2014).

Lego Mindstorms® NXT: Massachussetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) araştırmacıları

tarafından tasarlanıp, Lego şirketi tarafından üretilen klasik lego parçalarının yanı sıra motor, sensör vb. içeren yeni bir teknolojidir.

Eğitimde robot uygulamaları: Lego Mindstorms® NXT robot kitinin eğitim amaçlı

5

BÖLÜM II

2. İLGİLİ LİTERATÜR

Bu bölümde, eğitimde inovasyon, eğitimde robot kullanımı konusunda literatürde sık karşılaşılan yapılandırmacılık kavramı, eğitimde robot kullanımı örnekleri, Lego Mindstorms® NXT’nin tarihsel gelişimi, RCX’ten farkları hakkında bilgiler yer almaktadır.

2.1. Eğitimde İnovasyon

Latince bir sözcük olan “innovatus”tan türemiş inovasyon kelimesinin anlamı Türk Dil Kurumu sözlüğünde “yenileşim” olarak yer almaktadır. Yenileşim, değişen koşullara uyabilmek için toplumsal, kültürel ve yönetimsel ortamlarda yeni yöntemlerin kullanılmaya başlanması, yenilik, inovasyon anlamına gelmektedir (TDK, 2014).

İnovasyon kelimesine, özellikle,kullanıldığı yere göre farklı anlamlar yüklenebilmektedir. Eğitimde inovasyon kavramının, farklı öğretim sistemlerinin yıllar boyunca denendiği düşünüldüğünde, eğitimin tarihi ile başlayan bir olgu olduğunu söylemek yanlış olmayacaktır (Kurtuluş, 2012). Tüm dünyada reformcular, çocukların 21.yy’da eğitimde inovasyonlara ihtiyaç duyduğunu belirtmektedirler. Yoğun küresel ekonomi rekabeti ve bilgi toplumlarının teknolojik taleplerinin gittikçe artması açısından değerlendirildiğinde; endüstriyel hatta tarımsal sosyoekonomik okul modellerinin, tüm öğrencilerin başarılı olabileceği fırsatlar sunmaktan uzak olduğu görülmektedir. Ülkelerinin ekonomik rekabetteki yerini güçlendirmek isteyen politikacılar, küresel ekonomide başarı sağlayacak eğitim ve yetenekleri geliştirebilmek için inovatif eğitim sistemlerine daha çok önem vermektedir (Lubienski’den aktaran Kurtuluş, 2012).

Bir inovasyon insanlara günlük işleri gerçekleştirmek ve inovasyonsuz çözümü mümkün olmayan çok çeşitli problemleri çözmek üzere alternatif araçlar ve yollar sunar. Ancak, teknoloji gibi yeni kültürün getirdiği araçlar, kazanımların yanında öğretmenin

6

davranışlarına karşı dolaylı kısıtlamaları da içerir (Wertsch, 1998). Sınıf içi etkinliklerde bu yeni kültürün getirdiği araçların uygulanma süreci, öğretmenin çalışma sistemine bir gerilim olarak eklenir. Bu gerilime tepki olarak öğretmenler, bir şeyi yapmanın eski ve yeni yollarını tartışarak sonucu uygulamalarına yansıtıp avantaj sağlamış olur (Bruce, Peyton, & Batson, 1993).

Eğitimde inovasyonun iki önemli nedeni vardır (Westera, 1999). Birincisi, sürekli değişen bir toplum içerisinde eğitim de değişmek zorundadır. Eğitim kurumları, toplumun hızla değişen taleplerine ayak uydurmak için kendi programlarını yenilemek zorundadır. İkincisi, inovasyon diğer eğitim veren kurumlarla yarışmak için gereklidir. Eğitim sistemindeki iç süreçler, öğrencilere layıkıyla hizmet etmek için daha hızlı, daha iyi ve daha ucuz olacak şekilde düzenlenmelidir (Westera, 2005). Bir yanda temel taşını insanın meydana getirdiği toplumun gelişimi ve değişimi, diğer yanda ekonomi ve bilginin doğrudan etkilediği teknolojik gelişmeler, inovasyonun eğitim için de olmazsa olmaz olduğunu hatta dünden bugüne hayatın doğal bir parçası olduğunu göstermektedir.

2.2. Yapılandırmacılık ve Robot Uygulamaları

Yapılandırmacılık, bir şeyi onarmak ya da yapmak için çaba harcanan durumlarda gerçekleşen öğrenmenin özel bir hali olarak görülebilir (Alimisis & Kynigos, 2009). Bir diğer açıdan yapılandırmacılık, öğrenenlerin, eski deneyimlerinden yeni bilgiler inşa etmesiyle, uyum ve özümseme işlemi olarak tanımlanabilir (Jonassen, 1996). Yapılandırmacı anlayış, çocukları pasif birer alıcı olarak görmek yerine onları kendi bilgilerini aktif yapılandıran bireyler olarak görür (Kafai & Resnick, 1996).

Problem çözmenin, insan zekâsının kilit noktası olduğunu savunan Papert (1993)’e göre bilgi, anlamanın sadece bir parçasıdır ve gerçek anlama, uygulamalı deneyim sonucunda meydana gelir (Papert’ten aktaran Cocek, 2008). Papert’in yapılandırmacılık anlayışı basit ve anlaşılır bir şekilde formüle edilecek olursa, “yaparak öğrenme” şeklinde ifade edilebilir (Papert & Harel, 1991). Piaget’in kuramı ise bilginin geçerliliği ile ilgi değil bilginin nereden geldiği ve bilginin ürünü ile ilgilidir. Bilginin ortaya çıkması ve gelişimi ile ilgilenen Piaget’e göre öğrenme süreci ile öğrenilenin birbirinden ayrılması bir hatadır (Papert, 1980). Öğrenilen şeyin yapısına odaklanılarak öğrenmeye çalışma fikrini daha somut hale getirmek için günlük yaşamdan öğrenilenin en somut parçasına bakıldığında kuramsal ve psikolojik açıdan nasıl farklı oldukları görülebilmektedir (Papert & Harel, 1991). Geçtiğimiz elli yılı

7

aşkın süredir psikologlar ve eğitim araştırmacıları düşüncelerini Piaget’in öncülük ettiği çalışma üzerine bina ederek, öğrenmenin bilginin aktarılması şeklinde basit bir konu olmadığını anladılar. Öğretmenler, bilgiyi öğrencilerin kafasının içine kolayca akıtamazlar ve dahası öğrenme, kişilerin yaşam alanlarında keşif, deney, tartışma ve yansıma yolu ile yeni bilgileri yapılandırdıkları aktif bir süreçtir. Kısacası insanlar fikirleri almazlar onu kendileri yaparlar (Resnick, 2002). Papert’in yapılandırmacılık anlayışında bilginin öğretmenden alındığını söyleyen Piaget’inkine göre öğreneni çevreleyen “dış yapıya” ve öğrenme anında beraber olunan “diğer kişiler ile paylaşmaya” ek vurgu yapılmaktadır (Kafai & Resnick, 1996). Papert’in anlayışı kapsamında değerlendirildiğinde, işbirlikli öğrenme, Lego Mindstorms’un arkasındaki hem teori hem de araştırma için ortak bir konudur. Aslında, Lego Mindstorms ile ilgili yürütülmüş neredeyse her çalışma öğrencilerin işbirlikli öğrenme ve takım çalışma düzeyini incelemiştir (Gibbon, 2007). Sosyal çevreyi bilişsel gelişim için önemli bir faktör olarak gören Piaget (1972), en iyi öğrenmenin iletişim ve katılım faaliyetlerini içeren işbirlikli ortamlarda, somut nesneleri kullanarak keşfetme yolu ile gerçekleştiğini belirtmektedir. Sosyal etkileşimler, çocukların kendi teori ve varsayımlarını test etmek için kullandıkları nesneleri tasarlama ve deney yapmak üzere ortaya çıkmaktadır.

Teknolojik gelişmeler dikkate alınarak Papert ve Piaget’in yapılandırmacılık anlayışını ele almak kesişim noktalarını kavramak için kolaylık sağlayabilir. Çünkü Ruiz-Velasco (2007)’ya göre aslında Piaget’in yapılandırmacılık anlayışına teknoloji eklendiğinde Papert’in yapılandırmacılık anlayışı ortaya çıkmaktadır (Ruiz-Velasco'dan aktaran Pittí, Curto, García, & Moreno, 2010). Bu teknolojilerden birisi sayılabilen eğitsel robotların yeni versiyonu olan “programlanabilir tuğlalar” öğrencilere görsel çevre anlamında bir somut modelin davranışlarını kontrol etme imkânı sunmakta ve hem derslik içinde hem de dışında günlük hayatlarındaki fenomenleri araştırmada yeni bilimsel deneyimleri elde etmeyi mümkün kılmaktadır (Resnick vd. 1996).

Yapılan araştırmalar, bağı olan insanların genellikle benzer şekilde oynadıklarını göstermekte ve hatta bazı durumlarda benzer düşündükleri görülmektedir. Nesnelerin görselleri ile oynamayı sevenler, kendi sorunlarının üstesinden kendileri gelenler (sadece onlar olmasa da) çok yüksek ihtimalle yapılandırmacılığa yatkındırlar (Papert & Harel, 1991). Lego ile oynayan çocuklar deneyimlerini paylaşarak; her biri kendince küçük birer mühendis, bilim insanı ve tasarımcı olarak problem çözme becerilerini ve uzamsal becerilerini geliştirmektedirler (Gibbon, 2007).

8

Robot ile öğrenmenin önemli bir parçası da, robotları inşa ve programlamaya ek olarak, onları oyun içerisinde kontrol etmektir. Robot kontrolü yapılandırmacılığın ve robotik teknolojisinin ayrılmaz bir parçasıdır (Alimisis & Kynigos, 2009).

Lego’nun geliştiricilerinden Kjeld Kirk Kristiansen amaçlarının, çocuklara çözülmüş problemleri vererek değil, onlara çözüm için araçlar verip merak duyularını tetikleyerek kendi hayatlarının öğreticisi olmalarını sağlamak olduğunu belirtmektedir (Kjeld Kirk Kristiansen'ten aktaran Gibbon, 2007).

Piaget’e göre (1972), çocukların bilgiyi etkin bir şekilde inşa etmeleri için, somut nesneler ile etkileşime girmeleri, bu etkileşimin sonuçlarını anında gözlemleyebilmeleri ve bu nesneler ile kendi araştırmalarını gerçekleştirebilmeleri gereklidir. Bu bağlantılar, bilişsel gelişimin dört aşaması ile sağlanır. Dewey (1899), çocuklar ve gençlerdeki dört eğilimi (a) iletişim isteği (b) bir şeyler inşa etme arzusu (c) sorgulama ihtiyacı ve (d) kendilerini artistik bir biçimde ifade etme isteği olarak belirtmektedir. Çocuklar işbirliği içerisinde, robotu programlamak ve inşa etmek üzere konuşurlar, yaparlar, sorgularlar ve hayal dünyalarındakileri, kendilerini artistik bir biçimde ifade etmek üzere hayata geçirirler. Benzer olarak, Lego Mindstorms projeleri ve uygulamaları çocuklara sosyal etkileşim yoluyla, diğerinin düşünesini sorgulama, kendi önyargıları ve teorilerini yansıtma imkânı sunmaktadır. Böylece çocuklar her bir aşamada bir öncekinde geliştirdikleri fikirleri ve kavramsal anlayışlarını yeniden inşa ederler.

Papert (1993)’e göre robotlar derslerde öğretim materyali olarak kullanılmak için muazzam bir potansiyele sahiptir. Robotik çalışmaları ve yapılan projeler, okulda robotiğin öğrenme sürecinde oynadığı role göre “öğrenme nesnesi olarak robotik” ve “öğrenme aracı olarak robotik” olmak üzere iki ayrı kategoride sınıflandırılabilir. Birinci kategori, robotun kendinin özne olarak öğretildiği eğitsel aktiviteleri içerirken ikinci kategori çerçevesinde robotik, farklı okul seviyelerinde diğer okul konularını öğretim ve öğrenme için bir araç olarak önerilmektedir. Bu kategori, robot yapımı, robot programlama ve yapay zekâ gibi robotik ile ilgili konular üzerine odaklanmıştır. Böylece, içerdiği aktivitelerle gerçek problemlerin çözümünde öğreneni aktif olarak kapsayacak bir öğrenme ortamı yapılandırmayı amaçlamaktadır. Öğrenme aracı olarak robotik, eğitimin genellikle her düzeyi için büyük, yeni avantajlar sunmaktadır. Diğer yandan robotik, genellikle bilim, matematik, bilgisayar ve teknoloji dersleri için bir disiplinler arası öğrenme aracı ve proje tabanlı öğrenme faaliyeti olarak görülmektedir (Alimisis & Kynigos, 2009).

9

2.3. Eğitimde Robot Uygulamaları

Son yıllarda, üniversiteler, okullar, diğer eğitim kurumları ve araştırma kuruluşlarını kapsayan çeşitli girişimler ile pek çok eğitim projeleri geliştirilmiştir (Alimisis & Kynigos, 2009). Ülkemiz de dâhil olmak üzere dünyanın çeşitli ülkelerinde eğitimde robot uygulamaları yapılmış ve yapılmaktadır. Diğer Lego Mindstorms robot kiti ile yapılmış eğitimde robot uygulamaları sayısı oldukça fazladır. 2006 yılında piyasaya sürülen Lego Mindstorms® NXT robot setinin materyal olarak kullanıldığı günümüze kadar yapılmış çalışmalar da bulunmaktadır.

Ülkemizde, eğitim materyali olarak Lego Mindstorms® NXT’nin kullanıldığı ilk yüksek lisans tezini Çayır (2010) hazırlamıştır. Lego Mindstorms® NXT ile desteklenmiş öğrenme ortamının öğrencilerin bilimsel süreç becerileri ve benlik algıları üzerine etkisinin incelendiği çalışma 16 hafta boyunca 40 öğrencinin katılımı ile yürütülmüştür. Ön test-son test kontrol gruplu deneysel desen kullanılan bu nicel çalışmanın sonucunda Lego Mindstorms® NXT’nin öğrencilerin bilimsel süreç becerilerine ve benlik algıları üzerine olumlu etkisi olduğu saptanmıştır.

Özdoğru (2013) tarafından tamamlanmış yüksek lisans tezinde de Lego Mindstorms® NXT eğitim materyali olarak kullanılmıştır. Çalışmada ön test-son test kontrol gruplu yarı deneysel desen tercih edilmiştir. 5 hafta süren uygulama, deney grubunu oluşturan 12 kız ve 14 erkek öğrenci ile birlikte kontrol grubu da dâhil olmak üzere toplam 52 öğrenci ile yürütülmüştür. Lego Mindstorms® NXT kullanımının öğrencilerin bilimsel süreç becerileri, akademik başarıları, fen ve teknolojiye yönelik tutumları üzerinde olumlu etkisi olduğu ortaya çıkmıştır. Ayrıca, robotlarla zenginleştirilmiş öğrenme ortamlarının öğrencilerin fen ve teknoloji dersine yönelik motivasyonlarını önemli bir şekilde artırdığı saptanmıştır. Ayrıca Eraslan, Koç-Şenol, Kılınç, & Böyük (2013) tarafından yapılan çalışmada, diğer araştırmalardan farklı olarak üstün zekâlı öğrencilerle çalışılmıştır. 14 kız ve 14 erkek olmak üzere 28 öğrenci ile yürütülen çalışmada üstün zekâlı öğrencilerin fen öğretiminde robot teknolojileri kullanımına yönelik görüşleri incelenmiştir. Öğrencilerin çoğunluğunun robotiğin diğer sınıflarda ve derslerde uygulanması önerisinde bulunduğu ve robotik projeleri yaptıktan sonra fen bilimleri dersine olan ilgisinin arttığı sonucuna ulaşılmıştır. Etki yönünün pozitif çıktığı çalışmada da robot seti olarak Lego Mindstorms® NXT kullanılmıştır. Gelişmekte olan robot teknolojisinin fen bilimleri eğitimi alanında ve üstün zekâlı öğrencilerin eğitiminde kayda değer yararlar sağlayacağı saptanmıştır.

10

Üstün zekâlı öğrencilerin yer aldığı bir başka çalışma da Ramli, Yunus, & Ishak (2011) tarafından yapılmıştır. 3 hafta süre ile 468 ilkokul ve ortaokul öğrencisinin katıldığı Lego Mindstorms® NXT’nin mühendislik ve bilgisayar programlama becerileri üzerine etkisine bakıldığı çalışma sonucunda üstün zekâlı öğrencilerin bilişim teknolojileri müfredatı için önerilerde bulunulmuştur. Lego Mindstorms® NXT robot kitini kullanarak birbirinden farklı robotlar tasarlanmanın, çocukların üretkenlik duygularını artırdığı sonucuna ulaşılmıştır. Lego Mindstorms® NXT’nin ortaokul öğrencilerinin fizik dersine ilişkin akademik başarıları ve bilimsel süreç becerileri üzerine etkisinin araştırıldığı bir başka çalışmada 3’ü kız olmak üzere 21 öğrenci ile çalışılmıştır. 2 hafta süren yaz robot kampı sonrasında Lego Mindstorms® NXT’nin öğrencilerin bilimsel süreç becerilerine belirgin bir etkisi olmadığı anlaşılmış ancak bu durumun kullanılan ölçekten kaynaklanabileceği belirtilmiştir. Aynı çalışmada Lego Mindstorms® NXT’nin öğrencilerin bilimsel süreç becerileri üzerinde olumlu bir etkisi olduğu ortaya konmuştur (Williams, Ma, Prejean, Ford, & Lai, 2007). Sadece kız öğrencilerin (n=39) yer aldığı Pivkina, Pontelli, Jensen, & Haebe (2009) tarafından 3 yıl süre ile yürütülen çalışmada, Lego Mindstorms® NXT eğitim materyali olarak kullanılmış ve kız öğrencilerin güven, tutum ve bilgisayar becerileri üzerine etkisi incelenmiştir. Çalışma sonucunda Lego Mindstorms® NXT kullanımının kız öğrencilerin güven, tutum ve bilgisayar becerileri üzerine pozitif yönde etki ettiği ortaya çıkmıştır. Behrens & Atorf (2010) tarafından bilişim teknolojileri ve matematik dersi kapsamında yürütülen, materyal olarak kullanılan Lego Mindstorms® NXT’nin disiplinler arası çalışmada üniversite öğrencilerinin (n=309) MATLAB® programlama becerileri, akran öğrenme ve motivasyonları üzerine etkisi incelenmiştir. Çalışma sonunda, Lego Mindstorms® NXT kullanımının üniversite öğrencilerinin programlama becerileri, akran öğrenme ve motivasyonları üzerine olumlu yönde etkisi olduğu saptanmıştır.

Mubin vd. (2012) tarafından dil becerileri ile alakalı 3 hafta süre ile lise öğrencileri (n=102) ile bir çalışma yürütülmüştür. Çalışmada, robotlarla iletişim dili geliştirme üzere uygulama yapılmış ve İngilizce ile karşılaştırıldığında geliştirilen dilin robotlarla iletişimde daha başarılı olduğu sonucu ortaya çıkmıştır.

11

2.4. Lego Mindstorms

Lego firması tarafından üretilen birçok ürün bunmaktır. Eğitim amacı ile kullanılabilecek Lego Mindstorms® NXT’nin de aralarında yer aldığı ürünler ve hitap ettiği yaş aralığı Tablo 1’de gösterilmektedir.

Tablo 1. Lego Ürünleri ve Hitap Ettiği Yaş Aralığı

Ürün Yaş Aralığı

LEGO Baby 1-18 aylık bebekler

LEGO Quatro Bricks 1-3 yaş LEGO Duplo Bricks 2-6 yaş LEGO Creator Block 4+ yaş

LEGO Technic 7+ yaş

LEGO Mindstorms 12+ yaş

2.4.1. Lego Mindstorms® NXT

1930’lu yıllarda ahşap oyuncakların da üretildiği firma ve ürünleri, 1934 yılından sonra Danca “iyi oyna” anlamında gelen "LEg GOdt" ifadesinden türetilmiş LEGO ismi ile anılmaktadır. Firmaya ait “akıllı tuğlalar” şeklinde bilinen Lego Mindstorms kitinin temelleri LEGO grubu ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü tarafından 1988 yılında atılmıştır. Teknolojik gelişmelerle birlikte 2006 yılına kadar değişik türleri üretilmiş Lego Mindstorms’un 2006 yılı Ocak ayında Lego Mindstorms® NXT kiti tanıtılmıştır (Mortensen, 2014). Bu tarihten itibaren Lego Mindstorms® NXT’nin eğitimde robot uygulamaları kapsamında kullanım imkânı doğmuştur.

2.4.1.1. Lego Mindstorms® NXT’nin Tarihsel Gelişimi

Lego firması tarafından üretilen birçok üründen bir tanesi olan Lego Mindstorms® NXT’nin Tablo 2’de tarihsel gelişimine yer verilmektedir.

12

Tablo 2. Lego Mindstorms® NXT'nin Tarihsel Gelişimi

Tarih Gelişim

1988 LEGO grubu ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü tarafından akıllı bir tuğla geliştirildi.

1998 LEGO Grup’un sahibi Kjeld Kirk Kristiansen ve FIRST’ün ünlü mucidi Dean Kamen FIRST LEGO League başlatmak için ortak oldular.

1998 Ocak Lego Mindstorms robotik buluş sistemi ve RCX akıllı tuğla Londra'da modern sanat müzesinde basına açıklandı.

1998 Eylül Robotik buluşu piyasaya sürüldü.

1999 Eylül Önceden programlanmış yapılandırılabilir The Droid Developer robot kiti piyasaya sürüldü. Robotik keşif seti, aksesuar seti ve Robotik Buluş Sistemi 1.5 yayımlandı.

2001 Eylül Robotik Buluş Sistemi 2.0, Dark Side Keşik Kiti ve vizyon kumanda sistemi yayımlandı.

2006 Ocak Lego Mindstorms® NXT robot kiti uluslararası tüketici elektroniği fuarında tanıtıldı.

2006 Ağustos Lego Mindstorms® NXT robot kiti piyasaya sürüldü. 2009 Ağustos Lego Mindstorms® NXT 2.0 robot kiti yayımlandı. (Özdoğru, 2013)

2.4.1.2. Donanım

Lego Mindstorms® NXT’yi “programlanabilir tuğlalar” yapan ana bileşen Şekil 1’de görüldüğü gibi; üzerinde ayar düğmeleri, hoparlör, lcd grafik ekran yer alan beyinde, yan bileşenler olan 3 adet servo motor ve 4 adet sensör için toplam 7 adet bağlantı noktası bulunmaktadır.

Üzerinde servo motor için 3 adet giriş bulunan Lego Mindstorms® NXT beyne Şekil 2’de gösterildiği üzere Usb bağlantı noktası yardımı ile bilgisayar yazılımı ile oluşturulan programlar aktarılabileceği gibi bluetooth ile de aktarılması ve çalışma sırasında beyne bu yolla müdahale edilmesi mümkündür. Ayrıca varsayılan olarak her bir sensör için ayrılmış (istendiği takdirde yeniden ilişkilendirilebilen) 4 adet giriş ile beyne, sensörlerin okuduğu değerlerin aktarılması mümkün olmaktadır.

13

Şekil 1. Lego Mindstorms® NXT beyin, sensörler ve motorlar (Rinderknecht, 2006)

14

Servo Motor:

Lego Mindstorms® NXT yazılım arayüzünde hareket aracı ile port, yön, süre ve güç gibi ayarları yapılarak robotun kinetik hareketini sağlayan parçasıdır.

Işık/Renk Sensörü:

Yansıyan ışığın yoğunluğunu okumaya ve ışık yoğunluğunun yüzdesini göstermeyi sağlayan ve renkleri ayırt eden sensördür. Ayrıca renkli ışık vermek üzere de kullanılabilmektedir.

Ses Sensörü:

dB (bütün seslerin eşit hassaslıkta ölçüldüğü) ve dBA (seslerin insan kulağı gibi yüksek ve düşük desibelleri ayırt ederek ölçülebildiği) sesleri 90 dB’ye kadar algılayabilen ses sensörüdür. Sesler yüzde değer olarak okunur. Yüzdenin düşük olması sesin azlığını gösterir. (Rinderknecht, 2006)

Şekil 3. Servo motor

Şekil 4. Işık/renk sensörü

15

Dokunmatik Sensör:

Sensörün ucunda yer alan hareketli kısmın (bir cisme dokunarak) içe doğru girmesi ve tekrar eski konumunu almasını referans alarak dokunmayı tespit eden sensördür.

Ultrasonik Sensör:

Hareketi ve mesafeyi (cm ve inç cinsinden) ölçmede kullanılabilen sensördür.

2.4.1.3. Yazılım

Lego Mindstorms® NXT yazılımı, robotik buluşu programlamak ve Usb ya da bluetooth bağlantıları aracılığıyla beyne yükleme imkânı sunmaktadır. Kolayca robot tasarlayıp, LabVIEW tarafından desteklenen Mac ve PC uyumlu sezgisel, sürükle bırak yazılım sayesinde kodlamaya başlayabilmek için ihtiyaç duyulan robot tasarım talimatları ve programlama rehberi robot ile birlikte gelmektedir (Rinderknecht, 2006). Kullanıcı dostu, kolay, görsel tabanlı bir programlama diline sahip Lego Mindstorms® NXT, kullanıcılara kendi robotlarını tasarlama imkânı sunmaktadır (Karp vd., 2010). Yazılımın programlama için kullanılan arayüzü Şekil 8’de görüldüğü gibidir. Sol sütunda komutlar bloklar şeklinde yer almakta olup kullanılmak istenen komut sürükle bırak ile ekranın ortasında yer alan kodlama alanında uygun konuma yerleştirilerek kodlama yapılmaktadır.

Şekil 6. Dokunmatik sensör

16

Şekil 8. Lego Mindstorms® NXT yazılım kullanıcı arayüzü

Lego Mindstorms® NXT beyni, tasarlanan robotun işlevi doğrultusunda programlamak üzere Şekil 9’te örneği gösterildiği gibi kod blokları belirli sıraya göre dizilerek robot programlanmaktadır. Yapılan program ya da programlar kaydedilip beyne Usb ya da bluetooth bağlantısı ile yüklenmektedir. Yüklenen programlar beyinde yer alan lcd grafiksel ekran menüsü yardımı ile çalıştırılabilmektedir.

Şekil 9. Örnek kod bloğu

Örnek kod bloğunda da yer alan çark görseli ile temsil edilen servo motorun hareketlerini kontrol etmek üzere Şekil 10’te yer alan hareket yönü, port, hız, süre ayarlarının yapıldığı hareket ayar aracı kullanılmaktadır.

17 Şekil 10. Servo motor hareket ayar aracı

2.4.2. Lego Mindstorms® NXT ve RCX

1998 yılında piyasaya sürülen Lego Mindstorms RCX ile 2006 yılında piyasaya sürülen Lego Mindstorms® NXT’nin donanımsal olarak karşılaştırılacağı bu bölümde, yapılmış bilimsel çalışmalarda RCX yerine NXT kullanılma gerekçelerinden de bahsedilmektedir. Yaklaşık 8 yıllık bir aradan sonra teknolojik gelişmelerin sunduğu imkânların da etkisiyle, Lego Mindstorms® NXT ile birlikte Lego firması tarafından üretilen robot kitinde hem donanım hem de yazılım konusunda geliştirmeler yapılmıştır. Bu sürecin sonunda ortaya çıkan Lego Mindstorms® NXT robot kitinin, eğitim materyali olarak kullanımı için Tablo 3’te yer verildiği gibi donanımsal olarak daha çok seçenek sunduğu görülmektedir.

18

Tablo 3. Lego Mindstorms RCX ve NXT'nin Donanımsal Olarak Karşılaştırılması

Lego Mindstorms® RCX Lego Mindstorms® NXT

Ana Donanım (Beyin)

3 motor 3 sensör portu 3 motor 4 sensör portu 8 bit mikro işlemci 32 bit mikro işlemci 32 Kb Ram (5 program

tutabilen)

256 Kb bellek (değişik türde maksimum 64 dosya tutabilen)

Kızılötesi ya da Usb Bluetooth ya da Usb Numerik ekran Grafik ekran (Lcd)

6 x AA pil ile çalışır Şarj edilebilir batarya seçeneği

Yan Donanım (Sensörler)

Ses sensörü

Manyetik alan sensörü Işık sensörü Işık/Renk sensörü

Rotasyon sensörü Motor rotasyon sensörü (motorun içinde olan)

Dokunmatik sensör Dokunmatik sensör

Isı sensörü Hız (ivme) sensörü

Yön sensörü Ultrasonik sensör

Yan Donanım (Motorlar) 9V

Rotasyon sensörlü motor Güç motoru (orta)

Güç motoru (orta-büyük) Güç motoru (büyük)

E-motor (jeneratör o1arak da kullanılabilen)

RCX, NXT’nin yeni versiyonu kadar yeterli olamamakla birlikte RCX, NXT ile karşılaştırıldığında Lego Mindstorms® NXT kodlamayı oldukça kolaylaştırmaktadır. (Karp vd., 2010) Ayrıca Ludi ve Reichlmayr (2011) da çalışmalarında büyük parçalarından dolayı RCX kullanmaya karar vermelerine rağmen RCX’in bulunma zorluğu ve teknolojik eksikliklerinden dolayı NXT’yi tercih etmişlerdir. Bunlara ek olarak Atmatzidou,Markelis ve Demetriadis (2008) tarafından Lego Mindstorms® NXT’nin, sahip olduğu sensör seçeneğinin fazla olması daha karmaşık aktiviteleri yapma imkânı sunduğu ifade edilmektedir.

19

BÖLÜM III 3. YÖNTEM

Bu bölümde, çalışmada tercih edilen yönteme ait bilgiler yer almaktadır. Araştırmanın amacı, araştırmanın modeli, evren ve örneklem, kullanılan araçlar, verilerin toplanması, verilen çözümlenmesi ve yorumlanması hakkında bilgiler bu bölümde yer almaktadır.

3.1. Araştırmanın Amacı

Araştırmanın amacı, dünyada 2006 yılından itibaren Lego Mindstorms® NXT kitinin eğitim materyali olarak kullanıldığı bilimsel çalışmalara ait yayın yılı, yapıldığı ülke, örneklem sayısı, metot, yayın türü, ilgili ders, ders türü, uygulamanın gerçekleştirildiği okul düzeyi ve bilimsel çalışma türlerine göre değerlendirip genel eğilimi belirlemek üzere analiz etmektir.

3.2. Araştırmanın Modeli

Holsti’ye göre bir araştırma tasarımı, araştırmacının sorularını cevaplamak üzere veri toplamak ve analiz etmek için yapılan plandır (Holsti'den aktaran Erdoğmuş, 2009). Bu çalışmada, dünyada Lego Mindstorms® NXT robot setinin tek eğitim materyali olarak kullanıldığı İngilizce ve Türkçe bilimsel çalışmaların genel eğilimini analiz etmek amaçlanmıştır. Çalışmaya dâhil edilen yayınlara ait yıl, ülke, örneklem sayısı ve düzeyi, bilimsel yöntem, uygulamaya konu olan ders, uygulama süresi ve yayın türleri de analize dâhil edilmiştir. Bu bağlamda, araştırmanın amacına uygunluğundan dolayı bu çalışmada doküman analizi metodu tercih edilmiştir.

Doküman analizi, içeriğe ait, kullanıldığı bağlamda geçerli ve tekrarlanabilir çıkarımlarda bulunmak için tercih edilen bir araştırma tekniği olarak tanımlanmıştır (Krippendorff, 2004). Duverger (1973)’in “belgesel gözlem” diye adlandırdığı bu yöntemi, Rummel (1968) ve birçok araştırmacı “doküman metodu” olarak adlandırmışlardır (Rummel'den aktaran,

20

Yalçınkaya & Özkan, 2012). Bir başka tanıma göre doküman incelemesi, araştırılması hedeflenen olgu veya olaylar hakkında bilgi içeren yazılı materyallerin analizini kapsar (Yıldırım ve Şimşek, 2003, s.140). Çepni (2007) doküman analizini, araştırmanın amacına yönelik kaynaklara ulaşmada ve elde edilecek verilerin tespit edilmesinde kullanılan yöntem olarak tanımlamaktadır.

Doküman analizinin basamakları Baş ve Akturan (2008) tarafından; dokümanlara ulaşma, özgünlüğü kontrol etme, dokümanları anlama, veriyi analiz etme, veriyi kullanma olarak tanımlanmaktadır (Baş ve Akturan'dan aktaran Bilasa, 2012).

Doküman analizinin;  Nesnellik,  Sistemlilik,  Genellik,  Geçerlilik ve güvenilirlik,  Sayısallaştırma

olmak üzere beş temel özelliğe bulunmaktadır.

Nesnellik; farklı gözlemcilerin ya da analizcilerin aynı doküman üzerinde aynı sonuçlara varabilmesi ile sağlanabilir. Bu durum da ancak, analiz kurallarının çok iyi belirlenmesiyle sağlanabilir.

Sistemlilik; araştırmacının yalnızca kendi araştırmasının amaçlarına uygun olan verileri çözümleyerek, diğer verileri ihmal etmesinin önüne geçer. Sistemlilik, belli bir kategoriye girecek ya da girmeyecek olan birimlerin saptanmasında, hep aynı ölçütün kullanılmasını gerektirir.

Genellik ise; bulguların kuramsal bir temele sahip olmasını gerektirir. (Holsti'den aktaran Akay, 2010; Erdoğmuş, 2009)

Geçerlilik, ölçülmek istenen şeyin ölçülebilmesidir. Yani doküman analizi için oluşturulmuş kategorilerin herkes tarafından kabul edilmesi anlamına gelmektedir. Güvenilirlik ise; ölçümü rasgele hatadan arındırmak anlamına gelmektedir. Kategorilerin açıkça tanımlanması ve nasıl oluşturulduğunun açıkça belirtilmesidir. Bu kapsamda araştırmanın başka araştırmacılar tarafından kontrol edilebilmesi sağlanmaktadır.

21

Sayısallaştırma: Analiz sonucunda sözel değerler rakamsal olarak kodlanarak sayısallaştırılmasıdır (Çay Meslek Yüksekokulu, b.t.).

3.3. Evren ve Örneklem

Araştırmada öncelikle doküman analizinde kullanılacak çalışmaların belirlenmesinde kullanılacak bir kriter listesi hazırlanmıştır. Ardından Gazi Üniversitesi Kütüphanesi ve Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi veri tabanı ve scholar.google.com aracılığıyla “lego mindstorms nxt”, “robotics in education”, “educational robotics” ve “eğitimde robot uygulamaları” anahtar kelimeleri kullanılarak tarama yapılmış ve 163 adet yayına ulaşılmıştır. Ancak literatürde yer alan ve incelenen 163 yayından bazı yayınların erişime açık olmaması, bazı yayınlarınsa katılımcı sayısı, uygulama süresi gibi eksik bilgiler içermesi ve araştırmacı tarafından belirlenen kriterlerin tamamını sağlamıyor olmasından dolayı 48 yayın çalışmaya dâhil edilmiştir.

3.4. Kullanılan Araçlar

Doküman analizinde çalışmanın kaynağını oluşturan yayınlara ulaşmak, yayınları seçmek ve sınıflamak oldukça önemlidir. Bir doküman analizi yapan araştırmacı çalışmasında analizini yapacağı yayınları seçme ve sınıflama konusunda standartlara sahip olmalı ya da bu standartları yapacağı çalışmanın çerçevesi ve amacına göre geliştirmelidir. Doküman analizinde kullanılan kategoriler net olmalı ve aynı değerler bir başka araştırmacı tarafından incelendiğinde aynı sonuca ulaşması mümkün olmalıdır (Fraenkel & Wallen, 2005).

Sarantakos (2005)’a göre yayınların kodlanmasında kullanılan araçtaki kategoriler:  Açıkça tanımlanmış ve net,

 Araştırma konusu ile ilişkili,

 Araştırma konusunun ilgili kısmına odaklanmış,

 Bütün kombinasyonları dâhil edecek şekilde ayrıntılı verilmiş,

 Doğru, tek boyutlu ve birbirinden bağımsız olması gerekmektedir (Sarantakos'tan aktaran Erdoğmuş, 2009).

Bu bağlamda Ek 1’de yer alan yayınları kodlamak üzere kategorileri araştırmacı tarafından oluşturulmuş yayın tasnif aracı kullanılmıştır.

22

3.5. Verilerin Toplanması

Doküman analizinin 5 aşaması; (1) Dokümanlara ulaşma, (2) Özgünlüğü kontrol etme, (3) Dokümanları anlama, (4) Veriyi analiz etme, (5) Veriyi kullanma,

olarak Baş ve Akturan (2008) tarafından tanımlamıştır (Baş ve Akturan'dan aktaran Bilasa, 2012).

Bu basamaklara bağlı kalarak internet üzerinden dokümanlara ulaşmak için “lego mindstorms nxt”, “robotics in education”, “educational robotics” ve “eğitimde robot uygulamaları” anahtar kelimeleri ile Gazi Üniversitesi Kütüphanesi veri tabanı, Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi ve scholar.google.com aracılığıyla taramaya açık bütün kaynaklara ulaşılmaya çalışılmıştır.

Tarama sonucunda filtrelemeden geçen yayınlar, verilerin kullanılma aşamasında oldukça kolaylık sağlayan ve araştırmacıya sistemli çalışma konusunda teknik imkân sunan Mendeley® programında uygun klasör başlıkları oluşturularak tasnif edilmiştir.

3.6. Verilerin Çözümlenmesi ve Yorumlanması

Ek 2’de yer alan MS® Excel’de oluşturulmuş elektronik tabloda literatürden alınmış yayınlara ait bilgiler; yıl, ülke, ders türü, ders adı, süre, cinsiyet ve katılımcı sayısı, araştırma türü, metodu, düzey, yayın adı, bağımlı değişkenler ve etki yönü başlıkları altında kayıt altına alınarak analiz edilmeye uygun olan yayınlar listelenmiştir. Listeleme işlemi süreç boyunca devam etmiş, şablona uygun verilere yer verilmemiş yayınlar listeden çıkarılmıştır. Araştırmacı tarafından belirlenen kriterlere uygun yayınlara ait bazı eksik bilgiler için ilgili yayının yazarı ile telefon ve e-posta aracılığıyla eksik bilgileri tamamlamak üzere iletişime geçilmeye çalışılmıştır. 10’a yakın çalışma bu tür eksikliklerden dolayı ayrıca değerlendirilmiş ve sadece 4 tanesine ait eksik bilgiler bu yollarla giderilip analiz edilecek yayınlar listesine eklenmiştir. Nihai liste oluşturulduktan sonra veriler, istatistiksel olarak analiz edilmek üzere IBM SPSS® 21 paket programına aktarılmıştır.

23

BÖLÜM IV

4. BULGULAR ve YORUMLAR

Bu bölümde IBM SPSS® 21 paket programı yardımıyla analiz edilen verilere ait bulgular ve bulgular üzerine araştırmacı tarafından yapılan yorumlar yer almaktadır. Araştırma sorularının her birisi için istatistiksel verilerin tablo, grafik ve metin olarak araştırmacı tarafından yorumlandığı bölümdür.

4.1. Eğitimde robot uygulamalarına yer verilmiş yayın türleri nelerdir?

Analiz edilen 48 yayının, doktora tezi, yüksek lisans tezi, makale ve bildiri olmak üzere 4 çeşit türde gerçekleştirildiği görülmüştür. Tablo 4Error! Not a valid bookmark

self-reference.’te görüldüğü üzere bu yayın türleri arasında makale (n=23, %47.92) en çok

yapılan yayın türü iken makaleyi, bildiri (n=15, %31.25), yüksek lisans tezi (n=6, %12.5) ve doktora tezi (n=4, %8.33) takip etmektedir.

Tablo 4. Yayın Türleri

Yayın Türü Frekans (ƒ) Yüzde (%)

Doktora Tezi 4 8,33

Yüksek Lisans Tezi 6 12,50

Makale 23 47,92

Bildiri 15 31,25

Toplam 48 100

Çalışmaların yaklaşık yarısını oluşturan (n=23, %47.92) makalelerdeki yapılan uygulamaların Tablo 5’te sürelere göre dağılımı görülmektedir. Bu dağılıma göre 1 akademik dönem ve daha az süren çalışmalar tüm makalelerin %96,66’sını oluşturmaktadır.

24

Şekil 11. Yayın türü dağılım grafiği

Yayınlanmış 23 makaleden sadece 1 tanesinde yapılan uygulama 1 yıldan daha uzun sürmüştür. Makalelerin yalnızca %4,34’ünde yapılan uygulama 1 yıldan daha uzun sürerken bu oran doktora tezlerinde %50’dir. Bildirilerde de uygulama süreleri konusunda makaleye benzer bir dağılım söz konusu olmakla beraber 1 hafta ve daha kısa süre ile uygulama yapılmış en çok yayın türü bildiridir.

Tablo 5. Yayınlarda Tercih Edilen Uygulama Süreleri Dağılımı

Süre Doktora Tezi Yüksek Lisans Tezi Makale Bildiri ƒ % ƒ % ƒ % ƒ % 0-1 Hafta 0 0 1 16,66 5 21,73 6 40 1-2 Hafta 0 0 1 16,66 5 21,73 1 6,66 2-4 Hafta 0 0 0 0 3 13,04 0 0 4-8 Hafta 0 0 1 16,66 2 8,69 1 6,66 8-16 Hafta 1 25 3 50 6 26,08 4 26,66 16-32 Hafta 1 25 0 0 1 4,34 2 13,33 32-52 Hafta 0 0 0 0 0 0 1 6,66 1 Yıl ve daha uzun 2 50 0 0 1 4,34 0 0 Toplam 48 4 100 6 100 23 100 15 100

25

4.2. Eğitimde robot uygulamalarına yer verilmiş bilimsel çalışmalarda uygulamaların yapıldığı dersler ve alanlar nelerdir?

Çalışmaya dâhil edilen yayınlarda Lego Mindstorms® NXT setinin eğitim materyali olarak kullanıldığı uygulamaların hangi ders kapsamında yapıldığı robotik, genellikle bilim, matematik, bilgisayar ve teknoloji dersleri için bir disiplinler arası ve proje tabanlı öğrenme faaliyeti olarak görülmekte ve eğitimin her düzeyi için büyük, yeni avantajlar sunmaktadır (Alimisis & Kynigos, 2009).

Robotik, genellikle bilim, matematik, bilgisayar ve teknoloji dersleri için bir disiplinler arası ve proje tabanlı öğrenme faaliyeti olarak görülmekte ve eğitimin her düzeyi için büyük, yeni avantajlar sunmaktadır (Alimisis & Kynigos, 2009).

Tablo 6’da yer alan veriler incelendiğinde uygulamaların en çok disiplinler arası çalışmalarda yapıldığı görülmektedir. Toplam yayınların %45,8’inde disiplinler arası uygulamalara yer verilmişken %27,1’i bilişim teknolojileri dersinde ve %18,8’i de fen ve teknoloji dersi kapsamında gerçekleştirilmiştir.

Robotik, genellikle bilim, matematik, bilgisayar ve teknoloji dersleri için bir disiplinler arası ve proje tabanlı öğrenme faaliyeti olarak görülmekte ve eğitimin her düzeyi için büyük, yeni avantajlar sunmaktadır (Alimisis & Kynigos, 2009).

Tablo 6. Uygulamaların Yapıldığı Dersler

Ders Adı Frekans (ƒ) Yüzde (%) Bilişim Teknolojileri 13 27,10 Dil 1 2,10 Elektrik Elektronik 1 2,10 Fen ve Teknoloji 9 18,80 İnterdisipliner 22 45,80 Makina 1 2,10 Matematik 1 2,10 Toplam 48 100

Türkiye’de yapılmış toplam 8 yayına ait uygulamaların 5’i fen ve teknoloji dersinde, 2’si disiplinler arası alanda ve 1’i de bilişim teknolojileri dersi kapsamında yapılmıştır. Bununla birlikte bu çalışmaların 4’ü yüksek lisans tezi, 3’ü makale ve 1 tanesi de bildiri olarak yayınlanmıştır.

26

Şekil 12. Yayınların uygulama yapılan derse göre dağılım grafiği

Tablo 7’de çalışmalarda uygulamaların yapıldığı ders alanları yer almaktadır. Disiplinler arası çalışmalar, okul sonrası robot kulübü etkinlikleri ve yaz robot okulları, robot çalışmaları adıyla tek bir kategori altında toplanmıştır. 15 yayında yapılan uygulamalar robot çalışması, 32 yayındaki uygulamalar sayısal ve sadece 1 yayındaki uygulama ise sözel ders kapsamında yapılmıştır. Bu bağlamda sayısal alanda ve robot çalışmaları dışında sözel bir derste de Lego Mindstorms® NXT’nin eğitim materyali olarak kullanıldığı görülmektedir.

Tablo 7. Uygulamaların Yapıldığı Ders Alanları

Alan Adı Frekans (ƒ) Yüzde (%)

Sayısal 32 66,67

Sözel 1 2,08

Robot Çalışmaları 15 31,25

Toplam 48 100

Mubin vd. (2012) tarafından dil becerileri ile alakalı 3 hafta süre ile 102 lise öğrencisi ile yapılan bu sözel ders alanındaki çalışmada robotlarla iletişim dili geliştirme üzere uygulama yapılmıştır. Geliştirilen dilin İngilizce ile karşılaştırıldığında robotlarla iletişimde daha başarılı olduğu sonucu ortaya çıkmıştır.

27

Şekil 13. Yayınların uygulama yapılan alana göre dağılım grafiği

Bilişim sistemleri ve fen ve teknoloji gibi sayısal alan derslerinin robot uygulamaları açısından daha çok tercih edildiği görülmektedir. Mubin vd. (2012) tarafından yapılan çalışmadan hareketle, robot uygulamalarının her ne kadar sözel derste kullanıldığı sadece 1 çalışma olsa da, aslında kullanımının mümkün olduğu görülmektedir.

4.3. Eğitimde robot uygulamaları için araştırmacılar tarafından tercih edilmiş bilimsel araştırma türleri ve metotları nelerdir?

Araştırmacılar tarafından yayınlarında tercih edilen bilimsel metot ve araştırma türlerine bakıldığında Tablo 8’de nicel araştırmaların sayıca nitel araştırmadan daha fazla olduğu ve 23 yayında nicel araştırma yapıldığı görülmektedir. Bu sayıya karma olan 10 yayın da eklendiğinde yayınların %68,75’inde nicel araştırma tekniklerinden faydalanıldığı görülmektedir.

Tablo 8. Çalışmalarda Kullanılan Bilimsel Araştırma Türleri

Çalışma Türü Frekans(ƒ) Yüzde(%)

Nitel 15 31,25

Nicel 23 47,92

Karma 10 20,83

28

Benzer şekilde, sadece nitel araştırma tekniklerinin kullanıldığı yayınlara karma olan 10 yayın da eklendiğinde toplamda 25 yayında nitel araştırma tekniklerinden faydalanıldığı görülmektedir. Her iki hesaplama durumunda da araştırmacıların uygulamalarında Lego Mindstorms® NXT’yi eğitim materyali olarak kullandıkları çalışmalarında Şekil 14’da görüldüğü gibi nicel araştırma tekniklerini daha çok kullandıkları ortaya çıkmaktadır.

Şekil 14. Tercih edilen bilimsel çalışma türü dağılım grafiği

Araştırmacıların çalışmalarında gözlem, görüşme, durum çalışması, literatür tarama olmak üzere nitel; ön test-son test tek gruplu deneysel desen, ön test-son test kontrol gruplu deneysel desen, ön test-son test kontrol gruplu yarı deneysel desen, son test kontrol gruplu deneysel desen olmak üzere nicel araştırma tekniklerinden faydalandıkları görülmektedir. Tablo 9’da görüldüğü gibi araştırmacıların en çok kullandığı metot nitel araştırma yöntemlerinden gözlem, görüşme ve nitel araştırma yöntemlerinden ön test-son test tek gruplu deneysel desendir.

29

Tablo 9. Çalışmalarda Kullanılan Araştırma Metotları

Araştırma Metodu Frekans(ƒ)

Gözlem 18

Görüşme 17

Durum Çalışması 5

Literatür Tarama 1

Ön test - son test tek gruplu deneysel desen 13 Ön test - son test kontrol gruplu deneysel desen 7 Ön test - son test kontrol gruplu yarı deneysel desen 4 Son test kontrol gruplu deneysel desen 1 Son test tek gruplu deneysel desen 5

Toplam 71

Çalışma kapsamında değerlendirmek üzere araştırmacı tarafından belirlenen kriterlere uygun 48 yayında, araştırmacıların kullandığı 9 ayrı metot bulunmaktadır. Bazı yayınlarda araştırmacı tarafından birden fazla metot kullanıldığından dolayı araştırmaya dâhil edilen 48 çalışmada toplam 71 metot kullanıldığı belirlenmiştir. Araştırmacılar tarafından belirledikleri metotlara ek olarak 16 yayından görüşme ayrı bir metot olarak kullanılırken 5 yayında gözlem ve 1 yayında da durum çalışması ayrı bir metot olarak kullanılmıştır.

4.4. Eğitimde robot uygulamalarına yer verilmiş bilimsel çalışmaların yıllara göre dağılımı nedir?

Teknolojik gelişmelerle birlikte 2006 yılına kadar değişik türleri üretilmiş Lego Mindstorms’un 2006 yılı Ocak ayında Lego Mindstorms® NXT kiti tanıtılmıştır (Mortensen, 2014). Bu tarihten itibaren bir eğitim materyali olarak kullanılması mümkün olan Lego Mindstorms® NXT 2007 yılında 2 çalışmada kullanılmıştır.

Tablo 10. Yayınların Yıllara Göre Dağılımı

Yıllar Frekans (ƒ) Yüzde (%)

2007 2 4,17 2008 6 12,50 2009 7 14,58 2010 7 14,58 2011 9 18,75 2012 10 20,83 2013 7 14,58 Toplam 48 100

30

Tablo 10’da görüldüğü üzere sayıca en fazla yayın 2012 yılında yapılmıştır. Daha sonra sırasıyla 2011’de 9, 2013, 2010 ve 2009 yıllarında 7, 2008 yılında 6, 2007 yılında 2 yayın olmak üzere toplam 48 yayında Lego Mindstorms® NXT tek eğitim materyali olarak kullanılmıştır.

Şekil 15. Yıllara göre yayın sayısı dağılım grafiği

2012 yılı, Lego Mindstorms® NXT robot kitinin tek eğitim materyali olarak kullanıldığı yayın sayısının en çok olduğu yıl olmuştur. 2012 yılına kadar Lego Mindstorms® NXT robot kitinin tek eğitim materyali olarak kullanıldığı yayınlarda artış görülmektedir. 2013 yılında yayın sayısında azalma olduğu görülmektedir. Bu duruma neden olan önemli iki gelişmeden bahsedilebilir. Bunlardan ilki, Lego Mindstorms® NXT’nin 2012 yılına kadar birçok bilimsel araştırmada materyal olarak kullanıldığı ve hem bu tarihe kadar hem de sonrasında araştırmacıların Lego Mindstorms® NXT’yi araştırmalarında başka materyallerle birlikte kullanmalarıdır. Diğer önemli gelişme ise Lego® firmasının 2013 yılında Lego Mindstorms® EV3 adlı ürünü piyasaya sürmesi olarak gösterilebilir.

31

Şekil 16. Yıllara göre yayın türü dağılımı

Lego Mindstorms® NXT’nin tek eğitim materyali olarak uygulamalarında kullanılan yayınların sayıca en çok olduğu 2012 yılında 10 yayından 4’i bildiri, 4’ü makale ve 2 yayın ise yüksek lisans tezidir. 2007 yılından 2013 yılına kadar 2011 yılında Lego Mindstorms® NXT’nin eğitim materyali olarak kullanıldığı, kriterlere uygun yayınlar arasında sadece makale ve doktora tezdir. Bununla birlikte 2011 yılı Lego Mindstorms® NXT’nin piyasaya sürüldüğü tarihten itibaren bildiri yayınlanmamış tek yıldır.

4.5. Eğitimde robot uygulamalarına yer verilmiş bilimsel çalışmaların ülkelere göre dağılımı nedir?

Lego Mindstorms® NXT’nin eğitim materyali olarak kullanıldığı, kriterlere uygun yayınların ülkelere göre dağılımı Tablo 11’de yer almaktadır. 48 yayının 16’sı Amerika Birleşik Devletleri’nde yapılmış ve Amerika Birleşik Devletleri’ni 8 yayınla Türkiye takip etmektedir. İspanya 5 ve Yunanistan 4 yayınla Türkiye’yi takip ederken bu ülkelerin tabloda yer alan diğer Avrupa ülkelerinden sayıca daha çok yayına sahip oldukları görülmektedir.

32

Şekil 17. Yayınların ülkelere göre dağılım grafiği

Amerika Birleşik Devletleri’nde yapılmış 16 yayın 4’ü doktora tezi olmak üzere, 2 yüksek lisans tezi, 6 makale ve 4 bildiriden oluşmaktadır.

Tablo 11. Yayınların Ülkelere Göre Dağılımı

Ülke Doktora

Tezi

Yüksek Lisans Tezi

Makale Bildiri Toplam

ƒ % ƒ % ƒ % ƒ % A.B.D 4 100 2 33,33 6 26,08 4 26,66 16 Almanya 0 0 0 0 1 4,34 0 0 1 Avusturalya 0 0 0 0 0 0 1 6,66 1 Danimarka 0 0 0 0 1 4,34 0 0 1 Finlandiya 0 0 0 0 0 0 1 6,66 1 Güney Kıbrıs 0 0 0 0 1 4,34 0 0 1 Hollanda 0 0 0 0 2 8,69 0 0 2 İngiltere 0 0 0 0 1 4,34 0 0 1 İspanya 0 0 0 0 3 13,04 2 13,33 5 İtalya 0 0 0 0 0 0 1 6,66 1 Litvanya 0 0 0 0 0 0 1 6,66 1 Malezya 0 0 0 0 1 4,34 0 0 1 Rusya 0 0 0 0 0 0 1 6,66 1 Slovakya 0 0 0 0 1 4,34 0 0 1 Tayvan 0 0 0 0 2 8,69 0 0 2 Türkiye 0 0 4 66,66 3 13,04 1 6,66 8 Yunanistan 0 0 0 0 1 4,34 3 20,00 4 Toplam 4 6 23 15 48

33

Türkiye, 4 yüksek lisans tezi, 3 makale ve 1 bildiri olmak üzere 2006-2013 yılları arasında Lego Mindstorms® NXT’nin eğitim materyali olarak kullanıldığı 8 yayına sahiptir. Amerika Birleşik Devletleri ve Türkiye’den başka Lego Mindstorms® NXT’nin eğitim materyali olarak kullanıldığı, kriterlere uygun tez çalışması yapılmış ülke bulunmamaktadır. Bu iki ülke arasından da sadece Amerika Birleşik Devletleri, hem doktora hem de yüksek lisans tezi yayınlanan tek ülkedir.

Yapılmış yüksek lisans tez sayısına göre en çok yayına sahip ülkenin Türkiye olduğu görülmektedir. Makalede ise en çok yayın sayısına doktora tez sayısında olduğu gibi Amerika Birleşik Devletleri sahiptir. Makale sayısına bakıldığında Türkiye ile İspanya’nın 3’er yayın ile 2’şer yayına sahip Tayvan ve Hollanda’dan 1 yayın daha fazla olduğu görülmektedir.

Almanya, Danimarka, Güney Kıbrıs, İngiltere, Malezya ve Slovakya 1’er tane makale türü yayına sahipken Avusturalya, Finlandiya, İspanya, İtalya, Litvanya ve Rusya da 1’er tane bildiri türü yayına sahip ülkelerdir.

4.6. Eğitimde robot uygulamalarına yer verilmiş bilimsel çalışmaların yapıldığı okul düzeyleri/türleri nelerdir?

Lego Mindstorms® NXT’nin eğitim materyali olarak kullanıldığı, kriterlere uygun yayınlar için okul düzeyleri Tablo 12’de yer almaktadır. Yayınların 28’i ortaokul düzeyinde çalışmaları içermek üzere 13’ü lisans, 8’i lise, 5’i ilkokul 2’si meslek lisesi ve 1 tane yayın da yüksek lisans düzeyinde çalışmayı içermektedir. Bunlara ek olarak Papanikolaou, Frangou, & Alimisis (2008) tarafından yapılan çalışmada katılımcı olarak öğretmenler yer almıştır.

Tablo 12. Çalışmaların Yapıldığı Okul Düzeyleri

Okul Düzeyi/Türü Frekans (ƒ)

İlkokul 5 Ortaokul 28 Lise 8 Meslek Lisesi 2 Lisans 13 Yüksek Lisans 1 Öğretmen 1 Toplam 58