Küçük Çocuklar İçin UygulamalI Bilişimsel Düşünme

Marina U. Bers

 Robotlar ve Robotbilim

Robotlar artık bilim kurgu karakterleri değil; birçok yerde karşımıza çıkabilirler. Endüstriyelden insansıya; radyoaktif atık temizleme, cerrahi işlemler ve otomobil üretimi gibi otomatik veya önceden programlanmış işleri yapan farklı robot türleri vardır. Robotbilim disiplini küçük çocuklara mekanik, sensörler, motorlar, programlama ve dijital alan hakkında bilgi edinme fırsatları sunmaktadır. Robotbilimin popülerliğinin artmasıyla eğitim amaçlı robot araçlarının liselerde, ortaokullarda ve ilkokullardaki kullanımı da yaygınlaşmaktadır (Rogers, Wendell, & Foster, 2010).

Tufts Üniversitesi DevTech araştırma laboratuvarında Amerikan Ulusal Bilim Vakfının fonuyla erken çocukluk dönemi eğitiminde kullanılmak üzere çocukların gelişimine uygun robot araç-gereçleri geliştirmeye odaklanıyoruz (Horn, Crouser, & Bers, in press). Aynı zamanda, robotbilimi sınıfa taşımak için müfredat ve metodolojiler geliştiriyoruz (Bers & Horn, 2010; Bers, 2008a) ve robotbilimin sınıfta kullanılmasının doğuracağı öğrenme çıktılarını inceliyoruz. Yaklaşımımız küçük çocukları ışığı takip eden arabalar, dokunmatik sensörlerle çalışan asansörler ve müzik çalan kuklalar gibi kendi robot projelerini yapmaya davet ederek oyun oynayarak öğrenmelerini sağlamaktadır (Bers, 2010).

Robotbilim uygulamalı matematik kavramlarını, bilimsel sorgulama yöntemini ve problem çözmeyi öğrenmeye giriş niteliğindedir (Rogers & Portsmore, 2004). Ayıca, robotbilim çocukları öğrenmek için oyun oynarken ve oyun oynamayı öğrenirken sosyal etkileşimlere girmeye davet etmektedir (Resnick, 2003).

Eğitsel robot aletleri, “manipülatif oyuncakları” sayı, ebat ve şekil gibi kavramları daha derinlemesine anlamalarını sağlamak için tasarlamış Montessori ve Fröebel’in geleneğine dayalı yeni nesil öğrenme araç gereçleridir (Brosterman, 1997).

Bugün, çoğu anaokulunda Cuisenaire çubukları, örüntü blokları, DigiBloklar ve çocukların bir şeyler inşa etmesi ve deney yapması için dikkatle tasarlanmış diğer manipülatif oyuncaklar bulunmaktadır. Son zamanlarda, “dijital manipülatif oyuncaklar” çocukların araştırabileceği kavramların kapsamını genişletmektedir; araştırmacılar bloklar, boncuklar ve toplar gibi oyuncaklara bilişimsel güç eklemiştir, bu sayede küçük çocuklar eskiden onlar için çok ileride olduğu düşünülen geribildirim ve oluşum gibi dinamik süreçleri ve “sistem kavramlarını”  öğrenebilmektedir (Resnick, Berg, & Eisenberg, 2000).

Bu gelenekte, robotbilim çocukları teknoloji ve mühendislik dünyasıyla tanıştırmak için bir fırsat sunmaktadır. Robot manipülatif oyuncakları çocukları ince motor becerilerini ve el-göz koordinasyonunu geliştiren ve birlikte çalışmayı ve takım çalışmasını gerektiren aktivitelere davet eder. Ayrıca, soyut fikirleri anlamanın somut ve elle tutulur yollarıdır (Bers, 2008a).

Örneğin, çocuklar robotlarını tasarlamak için mekanik parçalarla oynarken kaldıraçları, bağlantı noktalarını ve motorları incelerler ve basit makineler yaparlar. Makinelerine dişliler ekleyerek matematikteki oran kavramını keşfetmeye başlarlar.

Bilgisayar Programlama, Bilişimsel Düşünme ve Çocuklar

Robotbilimle ilgilenmek fiziksel çalışmalar üretmekten fazlasını içermektedir. Robotlara “hayat” vermek bilgisayar programlamayı gerketirmektedir. Bu nedenle, çocuklar bilgisayar programları –robotların hareket etmesini ve çevrelerini algılayıp çevreye karşılık vermesini sağlayan algoritmalar veya komut dizileri-  yapmayı öğrenirler.

Çocukların bilgisayar programlaması ile ilgili çalışmalar Seymour Papert’in çocukların metin tabanlı Logo programlama dilini kullanarak kontrol edebilecekleri kaplumbağayı geliştirdiği ve daha sonra Logo Lab adını alan MIT’deki Yapay Zekâ Laboratuvarı’nda on yıllar önce başlamıştır (Bers, 2008a). Son araştırmalar 4 yaş kadar küçük yaştaki çocukların bilgisayar programcılığıyla ilgili temel kavramları anlayabileceklerini ve basit robotlar yapabileceklerini göstermiştir (Bers, Ponte, Juelich, Viera, & Schenker, 2002; Cejka, Rogers, & Portsmore, 2006).

Daha önce Logo ile yapılan çalışmalar yapılandırılmış bir şekilde sunulduğu zaman bilgisayar programlamanın küçük çocukların görsel hafızalarını ve temel sayı anlayışını ve problem çözme teknikleri ile dil becerilerini geliştirmeye yardımcı olabileceğini göstermiştir (Clements, 1999). Papert (1980) ve Resnick’in (1996) çalışmaları programlamayı öğrenmenin insanların düşünme şekillerinde değişikliklere de yol açabileceğini göstermiştir.

Bilişimsel düşünmenin matematiksel düşünme (problem çözme gibi), mühendis düşüncesi (tasarlama ve değerlendirme süreçleri) ve bilimsel düşünce (sistematik analiz) ile pek çok ortak yanı vardır.  Bilişimsel düşünme terimi Papert ve arkadaşlarının tasarım tabanlı yapılandırmacı programlama ortamları üzerine yaptıkları çalışmadan doğmuştur. Bilişimsel düşünme terimi problemleri algoritmik olarak çözme yollarını ve teknolojik akıcılık kazanmayı ifade etmektedir (Papert, 1980, 1993). Bilişimsel düşünmenin temeli soyutlamadır – kavramları durumlardan soyutlama ve “doğru” soyutlamayı değerlendirme ve seçmedir. Girdilerin seçilmesine (değişkenlerin ve bilgisayar komutlarının yönlendirilmesine), çıktıların gözlemlenmesine (çıktı verileri) ve bu ikisi arasında olanların analiz edilmesine dayalıdır. Bilişimsel düşünme bilgisayar komutlarından (programlama dilleri) soyutlama yapma, hesaplama davranışları, olası “hataları” ve hata yerlerini belirleme, girdi-hesaplama-çıktı algoritmasında hangi ayrıntıların vurgulanıp hangilerinin tutulacağına ve eleneceğine karar verme yeteneğini içermektedir (Wing, 2006).

http://ecrp.uiuc.edu/v12n2/bers.html

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Connecting to %s