Bilgi işlemsel düşünme, teknolojinin gelişimiyle birlikte dünyamızı tam olarak anlamak ve buna katılmak için bireyler tarafından edinilmesi gereken bir dizi problem çözme becerisi olarak ortaya çıkmaktadır. 21. yüzyıl becerileri arasında yer alan Bilgi İşlemsel Düşünme (BİD) becerisi son yıllarda eğitim alanında üzerine birçok çalışma ve araştırma yapılan beceriler arasındadır. Alanyazın incelendiğinde 1996 yılında Papert tarafından Bilgi İşlemsel Düşünme (Computational Thinking) kavramının ilk olarak kullanıldığı görülmektedir. Kavrama ilişkin tanıma ise Wing’in (2006) çalışmasında yer vermiştir. Wing (2006) bilgi işlemsel düşünmeyi “bilgisayar biliminin temel kavramlarından yararlanarak problem çözmeyi, sistemleri tasarlamayı ve insan davranışını anlamayı içeren” bir süreç olarak ifade etmiştir. Aynı zamanda bilgi işlemsel düşünme becerisini herkes için gerekli bir beceri (Wing, 2006) ve 21. yüzyıl becerilerinin geliştirilmesi için uygun bir ortam olarak kabul edilmektedir (Lye ve Koh, 2014; Grover ve Pea, 2013). Bilgisayar Bilimi Öğretmenleri (Computer Science Teachers Association) ve Uluslararası Eğitimde Teknoloji Topluluğu (International Society for Technology in Education) yaptığı tanımlarda bilgi işlemsel düşünmeyi şu şekilde tanımlanmıştır:
- Bilgisayar veya diğer araçlar yardımıyla sorunları çözmek için formüle etme,
- Verileri mantıksal olarak düzenleme ve analiz etme,
- Modeller, simülasyonlar yoluyla veri sunma,
- Algoritmik düşünme çerçevesinde otomasyon çözümleri,
- Kaynakları verimli ve etkili bir şekilde kullanarak uygun çözümleri tanımlama, analiz etme ve uygulama,
- Bulunan çözümün farklı sorunlara aktarılması ve genelleştirilmesi (ISTE & CSTA, 2011).
Yapılan bu tanımlarla birlikte (Gonzalez, 2015; Grover & Pea, 2013; Kalelioğlu, Gülbahar & Kukul, 2016) tarafından bilgi işlemsel düşünmenin tanımı hakkında fikir birliğine varılmadığı ifade edilmektedir. ISTE (2015) ise bilgi-işlemsel düşünmeyi; yaratıcılık, algoritmik düşünme, eleştirel düşünme, problem çözme ve işbirliğinin bir birleşimi olarak tanımlamaktadır. Kazimoglu, Kiernan, Bacon ve MacKinnon (2012) ise problem çözme, algoritma inşa etme, hata yakalama, benzetim ve sosyalleşmenin bilgi-işlemsel düşünmenin beş temel becerisi olduğunu belirtmektedir. Ater-Kranov, Bryant, Orr, Wallace ve Zhang (2010) eleştirel düşünme ve problem çözmenin bilgi-işlemsel düşünmeyle ilgili alanyazında en çok kabul gören iki beceri olduğunu ifade etmektedir.
Bilgi işlemsel düşünmeyle ilgili ortak bir tanım bulunmamakla birlikte yabancı literatürde “computational thinking” olarak yer alan bilgi işlemsel düşünme becerisi Türkçe karşılığı farklı şekillerde kullanılmaktadır. Demir, Ö. Ve Seferoğlu, S. S. (2017) ‘de yaptıkları çalışma sonucunda Türkçe literatürde bilgi işlemsel düşünme kavramının farklı kullanımlarını ortaya koymuştur. Bu kavramlar Bilgisayarca düşünme (Çatlak, Tekdal & Baz, 2015; Korkmaz, Çakır & Özden, 2015; Özden, 2015), Bilişimsel düşünme (Özkeş, 2016; Sayın & Seferoğlu, 2016), Hesaplamalı düşünme (MEB, 2017), Bilgisayımsal düşünme (Doğan, Çınar, Bilgiç & Tüzün, 2015), Kompütasyonel düşünme (Aldağ & Tekdal, 2015; YTÜ BÖTE, 2016; Şahiner & Kert, 2016), Bilgi işlemsel düşünme (Barut, Tuğtekin & Kuzu, 2016; Gülbahar, Kalelioğlu & Doğan, 2015; MEB, 2016) şeklinde yer almaktadır.
Bilgi işlemsel düşünme becerisinin alt boyutlarına bakıldığında alanyazında farklı kabuller yer almaktadır. Bilgi işlemsel düşünmenin boyutlarını (Brennan & Resnick, 2012) üç boyutta sınıflandırmıştır. Bilgi işlemsel kavramlar boyutu, tasarımcıların program yazarken kullandıkları kavramları ifade etmektedir. Bunlara örnek olarak değişkenler, döngüler ve olaylar örnek olarak verilmektedir. Bilgi işlemsel uygulamalar boyutu, tasarımcıların kavramlarla uğraşırken geliştirdikleri uygulamalardır. Soyutlama, hata ayıklama, yeniden kullanma bu boyuta örnek olarak verilmektedir. Bilgi işlemsel bakış açıları boyutu ise tasarımcıların kendisi ve dünya hakkında bir bakış açısı oluşturmasıdır. Alanyazında genel olarak kullanılan boyutlar soyutlama, algoritma tasarımı, otomasyon, veri toplama, veri çözümleme, veri sunma, ayrıştırma, eş zamanlı çalışma, örüntü tanıma, örüntü genelleştirme ve modelleme olarak yer almaktadır (Kalelioğlu ve ark., 2016). Gülbahar, Y. Çakıroğlu, Ü., Kalelioğlu, F., Delen, İ., Yıldız, B., Sayın, Z. (2020)’de BİD’in alt boyutları aşağıdaki gibi açıklanmıştır,
- Veri toplama : nitel ve nicel yöntemler ile öğrencilerin verileri kaydetmeleridir.
- Veri çözümleme :verileri anlamlı olarak ifade etmek için detaylı olarak inceleme, toplanan veriyi anlamaya çalışma, örüntü bulup sonuçlar çıkarmaya çalışmaktır.
- Veri gösterimi : çözümleme sürecinde yapılan analizlerin görselleştirilmesi olarak ifade edilebilir.
- Soyutlama : Yapılan işlere odaklanmak için ihtiyaç duyulmayan özellikleri – görmezden gelmeyi filtrelemeyi – içerir.
- Ayrıştırma : Bilgi işlemsel düşünmenin bir alt boyutu olan ayrıştırma, bir problemin alt problemlere bölünmesi anlamına gelir.
- Örüntü tanıma: Belirli bir veride benzerlikleri, farklılıkları veya kuralı tanımlama olarak ifade edilebilir.
- Eş zamanlı çalışma : Aynı amaç doğrultusunda farklı işlerin aynı anda tamamlanmasını ifade etmektedir.
- Algoritma tasarımı : Algoritma, bir işlemin yapılması için gerekli olan yönergeler listesi veya kurallar dizisidir. Günlük hayatta yapılan birçok eylem veya okulda yapılan etkinlikler aslında kurallar dizisidir ve algoritmaya örnek olarak verilebilir.
- Otomasyon : Tekrarlayan işlemleri yapabilmek için bilgisayar veya makine kullanımı olarak açıklanabilir (Wing, 2008).
- Modelleme : Gerçek yaşam süreçlerinin benzerinin veya modelinin geliştirilmesi sürecini kapsamaktadır.
Temelinde problem çözme olan bilgi işlemsel düşünmenin problem çözme basamaklarıyla olan ilişkisi aşağıdaki gibi özetlenmiştir.
Bilgi işlemsel düşünmenin nasıl öğretileceği noktasında bu alanda genellikle bilgisayar biliminde ve bilgisayar programlama kullanılarak çalışmaların yapıldığı görülmektedir. Bu durum bilgi işlemsel düşünmenin programlama becerisi olarak algılanmasına neden olmaktadır. Programlama bid becerisi kazandırılmada kullanılan bir yöntem olmakla birlikte farklı yöntemlerde bulunmaktadır. Bununla birlikte disiplinlerarası yapısı olan bilgi işlemsel düşünmenin farklı disiplinlerle birlikte ele alınması gerekmektedir. Beceriyi kazandırma noktasında araştırmacıların bilgisayar programlama ve oyun tasarımı platformlarını (scratch, alice, code.org…) sıklıkla kullanıldığı görülmektedir. Buna ek olarak bilgisayarsız kodlama etkinlikleri de bu yöntemlerden biri olarak ele alınmaktadır. Aynı zamanda bid becerisinin, öğrencilerin halihazırda görmekte oldukları ders içeriklerine aktarılması da becerinin derslerden bağımsız olarak kazandırılabileceği görüşünü de yıkmış olacaktır.
Çok boyutlu yapısı olan bid becerisini değerlendirme noktasında birden fazla değerlendirme yöntemi bulunmaktadır. Kullanılan değerlendirme yöntemleri arasında görevler, proje tasarımı, çoktan seçmeli sorular, açık uçlu sorular, görüşme, uygulama esnasında alınan kayıtlar, anket ve ölçekler yer almaktadır. Tek bir değerlendirme aracının kullanımın yetersiz kaldığının düşünülmesi aynı çalışmada birden fazla değerlendirme yönteminin birlikte kullanımının daha güvenilir olacağı düşünülmektedir.
KAYNAKÇA
Brennan, K., & Resnick, M. (2012). New frameworks for studying and assessing the development of computational thinking. In Proceedings of the 2012 annual meetingof the American Educational Research Association, Vancouver, Canada (Vol. 1, p. 25).
Gülbahar, Y., Kert, S. B., & Kalelioğlu, F. (2019). Bilgi İşlemsel Düşünme becerisine yönelik öz yeterlik algısı ölçeği: geçerlik ve güvenirlik çalışması. Türk Bilgisayar ve Matematik Eğitimi Dergisi, 10(1), 1-29.
Gülbahar, Y. Çakıroğlu, Ü., Kalelioğlu, F., Delen, İ, Yıldız, B., Sayın, Z. (2020). Bilgi İşlemsel Düşünme Becerisinin Disiplinlerarası Yaklaşımla Öğretilmesi.
Grover, S., & Pea, R. (2013). Computational Thinking in K-12: A Review of the State of the Field. Educational Researcher, Vol. 42, pp. 38–43.
ISTE & CSTA (2011). Operational definition of computational thinking for K–12 education. Retrieved August 12, 2018 from http://www.iste.org/docs/ctdocuments/computational-thinking-operationaldefinition-flyer.pdf.
Korkmaz, Ö., ÇAKIR, R., Özden, M. Y., Ali, O. L. U. K., & SARIOĞLU, S. (2015). Bireylerin bilgisayarca düşünme becerilerinin farklı değişkenler açısından incelenmesi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 34(2), 68-87.
Sayın, Z., & Seferoğlu, S. S. (2016). Yeni bir 21. yüzyıl becerisi olarak kodlama eğitimi ve kodlamanın eğitim politikalarına etkisi. Akademik Bilişim Konferansı, 3-5.
Tikva, C., Tambouris, E. (Mapping Computational Thinking through Programming in K-12 Education: A Conceptual Model based on a Systematic Literature Review)