Portfolio

STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) yaklaşımı, Bilim(Science), Teknoloji(Technology), Mühendislik(Engineering) ve Matematik(Mathematics) başta olmak üzere, yeni güncelleme kavramlarıyla sürekli gelişen, okul öncesinden yüksek öğretime kadar tüm sınıf seviyelerini kapsayan, bir eğitim doktrinidir.

Karşılaştırmalı-Hesaplamalı Düşünce – Computational Thinking (CT), problemlerin çözümlerinin bilgisayar yaklaşımlı adımlar ve algoritmalar olarak temsil edilebilmesi için problemlerin formüle edilmesinde yer alan düşünce süreçlerini ifade eder.

Eğitimde CT, problemleri ve çözümlerini bir bilgisayarın da uygulayabileceği şekillerde ifade etmeyi içeren bir dizi problem çözme yöntemidir. Süreçlerin algoritmik tasarımını ve otomasyonunu içerir, ancak aynı zamanda süreçleri (doğal ve yapay) keşfetmek, analiz etmek ve anlamak için bilişimin tüm unsurlarıyla kullanılmasını da içerir.

Hesaplamalı düşünmeyi tanımlayan özellikler ayrıştırma , desen tanıma / veri gösterimi , genelleme / soyutlama ve algoritmalardır. Bir problemi ayrıştırarak, veri gösterimini kullanarak ilgili değişkenleri belirleyerek ve algoritmalar oluşturarak genel bir çözüm elde edilir. Genel çözüm, başlangıç ​​probleminin çok sayıda varyasyonunu çözmek için kullanılabilen bir genelleme veya soyutlamadır.

“Üç A” Hesaplamalı Düşünme Süreci, hesaplamalı düşünmeyi üç adımdan oluşan bir küme olarak tanımlar: soyutlama, otomasyon ve analiz. Hesaplamalı düşüncenin bir diğer karakterizasyonu da üç aşamaya dayanan “üç A” yinelemeli sürecidir:

Soyutlama : Problem formülasyonu;
Otomasyon : Çözüm ifadesi;
Analiz/Analitik : Çözümün yürütülmesi ve değerlendirilmesi.

Günümüz ve Gelecek yüzyıl öğreniminin dört C’si iletişim, eleştirel düşünme, iş birliği ve yaratıcılıktır. Beşinci C, algoritmik ve mantıksal düşünme tekniklerini kombine kullanarak problem çözme yeteneğini gerektiren hesaplamalı düşünme kavramının kökünden dallanan Bilişimsel Düşünme kavramlarıyla, modeller üreten ve verileri görselleştiren araçları da içerir.

Shuchi Grover, hesaplamalı düşünmenin sosyal bilimler ve dil sanatlarını içeren bilim, teknoloji, mühendislik ve matematik (STEM) dışındaki konularda nasıl uygulanabilir olduğunu açıklıyor.

CT öncüleri Seymour Papert , Alan Perlis ve Marvin Minsky’ye benzer şekilde , Jeannette Wing de hesaplamalı düşüncenin her çocuğun eğitiminin temel bir parçası haline gelmesini öngördü.

Ancak, hesaplamalı düşünceyi K-12 müfredatına ve bilgisayar bilimi eğitimine entegre etmek, hesaplamalı düşüncenin tanımı, çocukların bu konudaki gelişiminin nasıl değerlendirileceği ve sistem düşüncesi, tasarım düşüncesi ve mühendislik düşüncesi gibi diğer benzer “düşünmelerden” nasıl ayırt edileceği konusunda anlaşma sağlanması gibi çeşitli zorluklarla karşı karşıya kalmıştır.

Şu anda, hesaplamalı düşünce genel olarak aşağıdaki özellikleri içeren (ancak bunlarla sınırlı olmayan) bir dizi bilişsel beceri ve problem çözme süreci olarak tanımlanmaktadır (ancak bunlardan çok azının, varsa, özellikle bilgisayar bilimine ait olduğu ve birçok bilim ve mühendislik alanında ilkeler olmadığı yönünde argümanlar vardır. )

Sorunu yeni ve farklı şekillerde temsil etmek için soyutlamalar ve desen tanıma kullanmak
Verileri mantıksal olarak organize etme ve analiz etme
Sorunu daha küçük parçalara bölme
Soruna yineleme, sembolik gösterim ve mantıksal işlemler gibi programatik düşünme tekniklerini kullanarak yaklaşma
Sorunu bir dizi düzenli adıma yeniden formüle etme (algoritmik düşünme)
Adımların ve kaynakların en verimli ve etkili kombinasyonunu elde etme hedefiyle olası çözümleri belirleme, analiz etme ve uygulama
Bu problem çözme sürecini çok çeşitli problemlere genelleştirme..

Bilgisayar düşüncesinin K-12 müfredatına şu anda entegre edilmesi iki şekilde gerçekleşmektedir:

Doğrudan bilgisayar bilimi sınıflarında veya diğer derslerde bilgisayar düşüncesi tekniklerinin kullanımı ve ölçümü yoluyla.

Bilgisayar düşüncesini içeren Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik ( STEM ) odaklı sınıflardaki öğretmenler, öğrencilerin deneme yanılma gibi problem çözme becerilerini uygulamalarına olanak tanır .

Valerie Barr ve Chris Stephenson, 2011 ACM Inroads makalesinde disiplinler arası bilgisayar düşüncesi kalıplarını açıklamaktadır.

Ancak Conrad Wolfram, gibi kimileri de bilgisayar düşüncesinin ayrı bir konu olarak öğretilmesi gerektiğini savunmuştur.

Üniversite öncesi öğrencilere hesaplamalı düşünme, analiz ve problem çözme becerilerini kazandırmak ve güçlendirmek için müfredat ve diğer ilgili kaynakları sağlayan çevrimiçi nice kurumlar bulunmaktadır.

Bu noktada öne çıkan ve CT ve STEM doktrinleri yanı sıra Blok Tabanlı Kodlama yaklaşımını benimseyen Scratch Platformu; MIT Media Lab’ın Lifelong Kindergarten Group (The Massachusetts Institute of Technology – Massachusetts Teknoloji Enstitüsü) ekibinin geliştirdiği, 8-16 yaş arası çocukların kullanımına göre tasarlanmış ve basit bir arayüze sahip bir programlama platformudur, geleneksel programlama dillerinin aksine kullanıcı, istediği fonksiyonları fareyle tıklayıp sürükleyerek animasyonlar, hikayeler ve oyunlar yapabilir. Anaokulu grubu 5-7 yaş arası çocuklar için de Scratch’in basitleştirilmiş hali ScratchJr platformu mevcuttur.

Harvard Lisansüstü Eğitim Okulu ( HGSE – The Harvard Graduate School of Education) , Massachusetts, Cambridge’de bulunan özel bir Ivy League araştırma üniversitesi olan Harvard Üniversitesi’nin Eğitim okuludur, ScratchEd(ucation) faaliyetlerini buradaki merkezden yürütmektedir.

Mitchel Resnick’e de az değinmemiz lazım..

MIT Medya Laboratuvarı’nda Öğrenme Araştırmaları LEGO Papert Profesörü ve burada Yaşam Boyu Anaokulu araştırma grubuna liderlik ediyor.

Lifelong Kindergarten grubumuz , çocuklar için dünyanın lider kodlama platformu olan Scratch’i geliştirdi. Son zamanlarda, çocukların her zaman her yerde projeler oluşturmasını sağlayan bir mobil kodlama uygulaması olan OctoStudio’yu piyasaya sürdük.

Fikirlerim ve projelerim hakkında daha fazla bilgi edinmek için lütfen Lifelong Kindergarten: Cultivating Creativity through Projects, Passions, Peers, and Play adlı kitabımı okuyun ve videolarıma, yayınlarıma veya basında çıkan haberlerime bakabilirsiniz .

Mitchel Resnick, MIT Medya Laboratuvarı’nda LEGO Papert Öğrenme Araştırmaları Profesörü, farklı geçmişlere sahip gençleri yaratıcı öğrenme deneyimlerine dahil etmek için yeni teknolojiler ve etkinlikler geliştiriyor.

Lifelong Kindergarten araştırma grubu, çocuklar için dünyanın lider kodlama platformu olan Scratch programlama yazılımını ve çevrimiçi topluluğunu geliştirdi.

Grup yakın zamanda gençlerin istedikleri zaman istedikleri yerde projeler oluşturmalarını sağlayan bir mobil kodlama uygulaması olan OctoStudio’yu piyasaya sürdü.

Grup, LEGO Mindstorms robotik çocuklar da dahil olmak üzere yeni eğitim fikirleri ve ürünlerinin geliştirilmesinde LEGO Şirketi ile iş birliği yaptı.

Resnick, düşük gelirli topluluklardan gençlerin kendilerini yeni teknolojilerle yaratıcı bir şekilde ifade etmeyi öğrendikleri Clubhouse küresel ağ okul sonrası öğrenme merkezlerini kurdu.

Resnick, Princeton’dan fizik alanında lisans derecesi ve MIT’den bilgisayar bilimi alanında yüksek lisans ve doktora derecesi aldı.

2011’de Eğitim alanında McGraw Ödülü’ne ve 2021’de LEGO Ödülü’ne layık görüldü.

Lifelong Kindergarten adlı kitabı 2017 Eğitim Uygulaması için Prose Ödülü’nü kazandı.

Scratch IDE ise, ABD’de bulunan MIT’in (Massachusetts Teknoloji Enstitüsü) geliştirdiği, 8-16 yaş arası çocukların kullanımına göre tasarlanmış ve basit bir arayüze sahip bir blok tabanlı programlama dili entegre geliştirme ortamıdır.

Geleneksel programlama dillerinin aksine kullanıcı, istediği fonksiyonları fareyle tıklayıp sürükleyerek animasyonlar, oyunlar yaratabilir. Renkli bir arayüze sahip olduğu için çocukları yaratıcılığa teşvik ederek animasyon yapmalarını sağlar.

Java, C/C++/C#, Python, PHP, Visual Basic, Fortran, Pascal vs gibi birçok programlama dilinin yanında Scratch hazır fonksiyonları kategorilere ayırıp kolay bir biçimde kullanıma sunar. Bu sayede programlamaya yeni başlayan kişiler, algoritma yapısını “if, else, while, for, loop” gibi karmaşık kod yapılarını ve noktalama işaretleri gibi dikkat gerektiren kod satırlarını kullanmadan kavrayabilir.

Daha erken dönemde 5-7 yaş arası çocuklar için Scratch’ın basitleştirilmiş hali ScratchJr Platformu mevcuttur, Akıllı Telefonlara ve Tabletlere yüklenerek kullanılabilir, kimi 3. parti girişimler ile ScratchJR Platformu da tıpkı mBOT ve benzeri blok tabanlı robot programlama platformları gibi aynı şekilkde hazır kitler kullanılarak çeşitli robotik programlama işlevlerine dönüştürülmüştür.

Scratch Uygulaması https://scratch.mit.edu/download

Scratch Çevrimiçi Editör https://scratch.mit.edu/projects/editor