Birçok ülke, yeni nesillerin eğitimi için bilgisayar programlama konularını kapsayan bilgisayar bilimi dersine ait öğretim programları geliştirmeye başlamışlardır. Bu yeni akımın temel felsefesi, teknolojiyi daha etkin kullanma, problem çözme ve ürün geliştirme odaklıdır. Türkiye’deki genç nüfusun yeterli donanıma sahip olması ile birlikte, alt yapı ve üniversitedeki ilgili bölümler arasında sağlıklı bir iş birliğinin de kurulması durumunda Türkiye, donanımın pazarlandığı bir ülke konumundan çıkıp yazılım sektöründe söz sahibi ülkeler arasında yerini alabilir. Elbette bunun için devlet programlarının, teknoloji politika ve planlarının ve öğretim programlarının bu vizyonu destekleyecek biçimde düzenlenmesine gereksinim duyulmaktadır.
Bilgisayar bilimi dersi, bilgi çağı olan günümüzde bilgisayar bilimleri konusunda donanımlı ve yeterli mezunlar verilebilmesi açısından önemlidir. Dijital becerilerin geliştirilmesi, dünyadaki dijital dönüşümün ve ekonomik büyümenin gerçekleşebilmesi, vatandaşların refah düzeyinin artması ve dijital ekonomi stratejisi geliştirilebilmesinin ön koşulu olarak görülmektedir. Bu yüzden ülkelerin kalkınma planları ve eğitim politikaları ile bilgisayar bilimi eğitimi arasında anlamlı bir ilişki kurulmaya başlanmıştır. Ayrıca, bilgisayar bilimi dersi birçok ülkede anaokulundan lise sona kadar zorunlu olarak okutulmaktadır.
Bilgisayar bilimi dersi, problem çözme becerisi kazanma ve programlamayı öğrenme açısından öğrencilere yarar sağlamaktadır. Öğrencilerin birçoğu bilgisayardaki programları kolaylıkla kullanmakta ancak bilgi işleme sürecinde neler olduğunu öğrenmek için bir şansı olmamaktadır. Bilgisayardaki yazılımları kullanmanın ve bu yazılımların nasıl çalıştığını anlamanın öğrenme sürecine katkısı açısından farklı yararları bulunmaktadır. Problem çözme becerisi kazanma, program yazma süreci, düşünme ve iş birliği becerileri açısından öğrencilere bilişsel ve duyuşsal katkılar sunmaktadır. Problem çözme becerisini ve programlamayı öğrenmek; akıl yürütme, karar verme, eleştirel düşünme ve sorgulama gibi becerileri geliştirmektedir. Örneğin bu öğrenciler; yalnızca oyun oynamak yerine kendi oyunlarını tasarlayabilecek, bilişsel açıdan daha üst seviyelerde öğrenme olanağı bulabileceklerdir. Günümüzde çoğu kodlama sitesi, iş birliğine dayalı alt yapılar içerdiğinden öğrencilerin iş birliği becerileri de gelişebilecektir.
İnsan kaynakları açısından yararları incelendiğinde ise önümüzdeki 10 yıl için mesleklerin %60 oranında bilgisayar programlarını bilen ve kullanan kişiler gerektireceği öngörülmektedir. Ayrıca dünya üzerinde bu alanda yaklaşık 1,4 milyon çalışana gerek duyulmasına rağmen donanımlı mezun sayısının 400.000 civarında olması beklenmektedir (Bidwell, 2013). Bankacılık, eczacılık, gazetecilik gibi doğrudan bilgisayar bilimi alt yapısı gerektirmeyen mesleklerin bile bu bilgilere ihtiyaç duyabileceği düşünülmektedir. Dolayısıyla programlamayı bilenlerin iş bulmasının daha kolay olabileceği ya da okul, staj ve iş başvurusu yaparken daha avantajlı olabi
leceği düşünülebilir. Bu konuda Phoenix Araştırma Enstitüsü (2011), iş hayatında 2020 yılı için önemli olabilecek becerileri belirlemiştir. Bu beceriler arasında sezgisel yetenek, kültürlerarası yeterlik, disiplinler ötesi, sosyal zeka, bilgi-işlemsel düşünme, tasarıma yönelik anlayış, yenilikçi ve uyarlanabilir düşünme, yeni medya okuryazarlığı, bilişsel yük yönetimi ve sanal olarak işbirlikçi çalışma yer almaktadır. Bunlar arasında, problem çözme becerisi ile programlamanın temel düşünme ilkesini kapsayan en dikkat çekici beceri, bilgi-işlemsel düşünme becerisidir. İnsan kaynakları açısından yararları incelendiğinde ise önümüzdeki 10 yıl için mesleklerin %60 oranında bilgisayar programlarını bilen ve kullanan kişiler gerektireceği öngörülmektedir. Ayrıca dünya üzerinde bu alanda yaklaşık 1,4 milyon çalışana gerek duyulmasına rağmen donanımlı mezun sayısının 400.000 civarında olması beklenmektedir (Bidwell, 2013). Bankacılık, eczacılık, gazetecilik gibi doğrudan bilgisayar bilimi alt yapısı gerektirmeyen mesleklerin bile bu bilgilere ihtiyaç duyabileceği düşünülmektedir. Dolayısıyla programlamayı bilenlerin iş bulmasının daha kolay olabileceği ya da okul, staj ve iş başvurusu yaparken daha avantajlı olabileceği düşünülebilir. Bu konuda Phoenix Araştırma Enstitüsü (2011), iş hayatında 2020 yılı için önemli olabilecek becerileri belirlemiştir. Bu beceriler arasında sezgisel yetenek, kültürlerarası yeterlik, disiplinler ötesi, sosyal zeka, bilgi-işlemsel düşünme, tasarıma yönelik anlayış, yenilikçi ve uyarlanabilir düşünme, yeni medya okuryazarlığı, bilişsel yük yönetimi ve sanal olarak işbirlikçi çalışma yer almaktadır. Bunlar arasında, problem çözme becerisi ile programlamanın temel düşünme ilkesini kapsayan en dikkat çekici beceri, bilgi-işlemsel düşünme becerisidir.
Bilgi-işlemsel düşünme; bilgisayar biliminin kavramlarından yararlanarak problem çözme, sistem tasarlama ve insan davranışlarını anlama olarak tanımlanabilir (Wing, 2006). Ayrıca, CSTA ve ISTE’ye (2011) göre bilgi ,şlemsel düşünme aşağıdaki özellikleri barındıran bir problem çözme sürecidir:
● Problemleri bilgisayar veya başka araçlar yardımı ile çözülebilir hâle getirme,
● Mantıklı bir şekilde verileri düzenleme ve çözümleme,
● Model ve benzetim desteği ile verileri sunma,
● Algoritmik düşünme çerçevesinde çözümleri otomatikleştirme,
● Kaynakları verimli bir şekilde kullanarak en uygun çözümleri tanımlama, çözümleme ve uygulama,
● Bulunan çözümü farklı problemlere transfer etme ve genelleştirme.
Bilgi-işlemsel düşünme becerisi, problem çözümleme ve algoritma tasarımı gibi önemli süreçleri kapsamakta, sadece bilgisayar bilimi dersi için değil, her ders için gerekli olabilecek bir düşünme becerisidir (Kalelioğlu, Gülbahar ve Kukul, 2016). Bilgi-işlemsel düşünme sayesinde öğrenciler bilgisayarlar ile çözümlerini otomatik hâle getirip problemleri daha etkili çözebilecek ve düşünmenin sınırlarını genişletebilecektir. Dahası, öğrenciler bilgisayar biliminin kavramlarını ve ilkelerini öğrendiği zaman, gittikçe değişen teknolojik hayata ve iş yaşamına daha iyi hazırlanabilecektir. Bu düşünme yaklaşımıyla öğrenciler, değişen araçlar ve uygulamalardan etkilenmeden yaşam boyu öğrenen bireyler olabilecektir.
Weinberg’e (2013) göre bilgi-işlemsel düşünme dört farklı yaklaşım ve teknik ile öğretilebilir. Bunlar arasında bilgisayar kullanmadan yeni öğrenenler için hazır uygulamalar, oyun veya robot programlama ve disiplinler arası uygulamalar yer almaktadır (Şekil 1). Bilgisayar kullanmadan (unplugged) gerçekleştirilen etkinlikler ile öğrenciler bilgisayar bilimini, programlamanın temellerini ve problem çözmeyi öğrenebilirler (Bell, Witten ve Fellows, 2015).
Bilgisayar laboratuvarı olmayan sınıflarda, bu etkinlikler bireysel ya da grup çalışmaları ile kolayca gerçekleştirilebilir. Programlama konusunda deneyimi olmayan öğrenciler, blok tabanlı araçlar yardımı ile temel programlama ilkelerini ve bilgi işlemsel düşünme beceresini kazanabilir. Oyun veya robot programlama ile öğrenciler, açık uçlu problem çözme kapsamında tasarım, uygulama, hata ayıklama ve daha üst düzey konularda kendilerini geliştirebilirler (Ko,2013). Ayrıca, disiplinler arası etkinlikler ile öğrenciler programlama etkinliklerini diğer dersler içerisinde uygulamalı olarak öğrenebilirler.
Şekil 1. Bilgi-İşlemsel Düşünme Becerisi Kazandırmak İçin Yaklaşımlar
Bilgisayar bilimi eğitimi öğrencilerdeki bilgi-işlemsel düşünmeyi geliştirmek amaçlı da kullanılmaktadır. Araştırmalar, programlama eğitimlerinin bilgi işlemsel düşünme becerisini geliştirmek için iyi bir yöntem olduğunu göstermektedir. Bu bağlamda Bilgisayar Bilimi Dersinin Öğretim Programları’nın değişikliğiyle öğrencilerin,
● Soyut düşünme, mantık, algoritmalar ve veri temsili de dâhil olmak üzere bilgisayar biliminin temel kavramlarını anlayıp uygulayabilmesi,
● Problemleri çözebilmek için bilgi ve iletişim teknolojilerini değerlendirip uygulayabilmesi,
● Problemleri bilgi-işlemsel terimler ile de analiz edebilmesi ve problemlerin çözümü için gerekli bilgi ve zihinsel becerileri edinebilmesi,
● Bilgi ve iletişim teknolojilerini sorumlu, yetkin, kendinden emin ve yaratıcı kullanabilmesi hedeflenmeli ve bunun için gerekli bütüncül adımlar atılmalıdır.
Bu amaçlar doğrultusunda Bilgisayar Bilimi Dersi Öğretim Programı’nı oluşturmak için 12 ülkenin bilgisayar bilimi öğretimi ile ilgili çalışmaları ve öğretim programları incelenmiş, sivil toplum kuruluşları ve ilgili firmalarla görüşülmüş, Türkiye’yi temsil edecek biçimde 7 bölgeden 7 il seçilerek her ilden yaklaşık 50 öğretmen olmak üzere 350 öğretmenin program kapsamı ve içeriğine ilişkin görüşlerine başvurulmuştur. Bilgisayar bilimi dersinin temel olarak üç konuya odaklanması, ilköğretim ve ortaöğretimdeki tüm seviyeleri kapsaması öngörülmüştür. Bu bağlamda, öğretim programının temel çerçevesi Şekil 2’ de gösterilmiştir.
Şekil 2. Bilgisayar Bilimi Dersi Kapsamı
Bu üç temel konu, genel anlamda birbirini tamamlamaktadır. Bilgisayar ve programlama mantığının anlaşılması, aynı zamanda bilgisayarların da daha etkili kullanılmasına yardımcı olacaktır. Michaelson’e (2015) göre bilgi-işlemsel düşünme, problemlerin doğasını anlamaya yardımcı olmakta; bilgi ve iletişim teknolojileri, bilgi-işlemsel düşünme sürecinde çözüm aramaya destek olmakta, bilgisayar bilimi ise kuram ile uygulama arasında köprü olmakla birlikte bilgi-işlemsel düşünme için kavramlar ve süreçler önermektedir.
Bu program; okulların teknik alt yapı açısından farklılıkları, öğretmenlerin bilgi birikimleri, öğrencilerin ve toplumun beklentileri göz önünde bulundurularak ve tüm paydaşların fikirleri alındıktan sonra oluşturulmuştur. İlkokul düzeyinde bilgi-işlemsel düşünme becerisinin kazandırılması, ortaokul düzeyinde diğer tüm başlıkların ele alınması, ortaöğretim düzeyinde ise problem çözme ve programlama konusuna odaklanılmasının uygun olduğu değerlendirilmiştir.(Şekil 3).
Şekil 3. Bilgisayar Bilimi Dersi Öğretim Programı Kapsamı
Bilgi teknolojileri alanında her öğrenciye teknolojiden yararlanma ve bilgi-işlemsel düşünme becerisi kazanabilme fırsatı sağlanmalıdır. Teknik alt yapı eksiği bulunan okullarda öğrencilerin bilgisayar olmadan öğrenebilmeleri için farklı etkinliklerin ve uygulamaların yapılması önemlidir. Ayrıca öğrenciler için zengin öğrenme ortamları oluşturulması, farklı donanımlar ve yazılımlar ile tanışmalarının sağlanması amaçlanmalıdır.
Bu kapsamda öğretim programında, farklı yaş gruplarında öğrencilerin farklı donanım ve yazılım seçenekleri ile tanıştırılması, öğretim programının teknik alt yapı ve bilgi donanımı açısından tercihe bağlı olarak seçilip uygulanabilmesi üzerinde durulmuştur. Bu çerçevede bilgisayar bilimleri eğitimi için bilgisayar kullanmadan blok tabanlı programlama araçları ve metin tabanlı programlama ortamları olmak üzere 3 yaklaşım için öğretim içerikleri ve etkinlikler geliştirilerek öğretmenlerin bu içerik ve etkinlikleri kendi tercihleri doğrultusunda uygulaması düşünülmüştür. Geliştirilen öğretim içerikleri EBA (Eğitim Bilişim Ağı) Ders altında yer alacak ve uygulama sürecine ilişkin veriler üzerinden öğrenme analitikleri gerçekleştirilerek sürekli değerlendirme ve güncellemeler yapılacaktır.
KAYNAK : Bilgisayar Bilimi Dersi Öğretim Programı (MEB)