Ph.D., Bilgisayar Bilimi ve Eğitim Robotiği Uzmanı, LEGO® Education Eğitmeni ve Rowan Üniversitesi Bilgisayar Bilimi Profesörü olan Jennifer S. Kay ile bilgisayar bilimi üzerine yapılmış bir röportajı sizler için türkçeleştirdik. 

Bilgisayar bilimi (BB) nedir ve neden bu kavramla birlikte bilgi işlemsel düşünmeyi anlamak gelecek için

hazır olma açısından önemlidir?

Bilgisayar bilimi, bilgisayarların içinde neler olduğuna odaklanır, bilgisayarların nasıl çalıştığını anlamakla birlikte bilgisayarlar üzerinde çalışan uygulamaları verimli bir şekilde tasarlamak ve kodlamak da dahil olmak üzere. Gelecek hazırlığı açısından, herkesin bir bilgisayar bilimcisi olmayacağını, ancak herkesin bilgisayarlarla etkileşimde bulunacağını biliyoruz. Öğrencilerin bilgisayar bilimcileri ile ortak bir dilde konuşma yeteneklerini geliştirmeli ve bilgisayar bilimcilerinin problemleri etkili bir şekilde çözmelerine yardımcı olan bilgi işlemsel düşünme becerilerini kullanmalıyız. Uygulamalı öğrenmenin harika bir yanı da bilgi işlemsel düşünmeyi öğrenmek için bir bilgisayara ihtiyacınız olmadığını hatırlatmasıdır.

Öğrenciler bilgisayar bilimi ve bilgi işlemsel düşünme ile hangi becerileri ve kavramları öğrenirler?

Birçok kişi bilgisayar bilimini duyduğunda sadece "kodlama" olduğunu düşünür, ancak aslında bu daha fazlasını içerir. Öğrencilere sorunlarını dikkatlice tanımlama, bunları daha küçük alt problemlere bölebilme, her alt problemin hangi bilgiye ihtiyaç duyduğunu ve nasıl diğer alt problemlerle etkileşimde bulunabileceğini anlama gibi şeyler gibi kritik düşünme becerileri kazandırır. Ardından, kodlarını nasıl test edeceklerini ve tekrarlayan düşünmenin ne olduğunu öğrenirler; bunlar bilgisayar bilimi ve bilgi işlemsel düşünmenin bir parçasıdır. Ayrıca, birçok bilgisayar bilimi ve bilgi işlemsel düşünme çalışmasının takımlar halinde yapıldığı için öğrenciler doğal olarak iş birliği, ortak çalışma ve iletişim gibi 21. yüzyıl becerilerini geliştirirler.

Neden bilgi işlemsel düşünme önemli bir beceridir? Gelecekte öğrenmeyi ve kariyer gelişimini nasıl

destekler?

Bilgi işlemsel düşünme becerileri, matematik ve dil sanatları kadar temel bir niteliğe sahiptir. Her alan öğrencilere belirli içerikleri öğretirken aynı zamanda problem çözme, takım çalışması, eleştirel düşünme ve iletişim gibi kritik becerileri öğretir. Bu yaklaşım, bir problemi daha küçük parçalara ayırmayı, bilgisayarın işi yapmasını mümkün kılmayı amaçlar. Ayrıca öğrencilere belirli bir çözümü alıp yeni sorunlarda çalışmak üzere genelleme yapmayı öğretir. Bu yaklaşım; bir yol haritası planlamak, bir matematik problemini çözmek, bir makale yazmak veya bir tarife uymak gibi görevlerde düşünmeyi gerektirir. Öğrencilerin düşünce süreçlerini şöyle sıralayabiliriz: Büyük resmi düşünme, onu küçük ve ana kavramlara nasıl bölebilirim, zaten geliştirdiğim araçlar neler ve hangilerini tekrar kullanabilirim? Diyelim ki birden fazla inşaat projesini yönetiyorsunuz. Aşamalar nelerdir? Her birini sıfırdan planlamalı mısınız yoksa genel prosedürler geliştirebilir misiniz? Başka bir deyişle, neler çözülmüştür? Aynı şekilde, tarifiniz havuçları sote etmeyi gerektiriyorsa ve soğan sote etmeyi zaten biliyorsanız, "soğan sote etme" algoritmanızı genişletebilir ve şimdi havuç sorununuz çözülmüş olur!

Bu becerilerin gerçek dünya uygulamasını öğretmenlerin öğrencilerin günlük yaşamları için ilgili bir

şekilde nasıl açıklayabileceği konusundaki zorluk nedir?

Öğrettiğiniz bakış açısına ve kavramları öğrencilerin günlük yaşamlarıyla ilgili hale getirmeye bağlıdır. Bu öğrenci kuşağı için, telefonlarınız için uygulamaların nasıl geliştirildiğinden sürdürülebilirlik ve çevre gibi büyük sorunlara kadar her şey olabilir. Atıkları ortadan kaldırmak veya temizlemek için hangi çözümleri bulabiliriz? Tutkular başka bir giriş noktası olabilir; müzik düşünün, öğrencilere ses frekansı ile pitch arasındaki ilişkiyi tanıtarak bilgisayar üzerinde müziğin nasıl göründüğünü keşfedebiliriz.

Uygulamalı bilgisayar bilimi nasıl görünüyor? Öğrencileri bilgisayar bilimi ve STEAM öğrenimi

konusunda heyecanlandırmada nasıl bir rol oynayabilir?

Benim için uygulamalı bilgisayar bilimi, sadece öğrencilere bilgisayarları kullanarak ilginç ve anlamlı şeyler yapabileceklerini göstermektir. Kodlama hakkında öğrencilerin öğrendiği ilk şeylerden biri "if/else" durumlarıdır. “Eğer böyleyse, bir şey yap. Aksi takdirde başka bir şey yap.” Bu kavram, bilgisayar biliminin temelidir. Bu konsepti öğretmeye başladığımda, oy kullanabilenler hakkında bir program yazardık. 18 yaşından büyükseniz, oy kullanabilirsiniz. Aksi takdirde, beş yıl sonra veya ne zaman isterseniz oy kullanabilirsiniz. Ancak bu öğrencileri heyecanlandıran bir konu değil. Ancak aynı if/else konseptini öğretebilirsiniz, öğrencilerin yeşil bir ekranın önünde komik bir selfie çekmelerini, ardından başka bir resim bulmalarını ve onunla birleştirmelerini isteyerek. Belki birisi ağzı açık bir köpekbalığı seçer. Belki de bir futbol oyunundan bir fotoğraf. İki resmi birleştirmek için öğrenciler, komik görüntülerinin her pikselini kontrol eden bir kod yazarlar. Eğer piksel yeşilse, onu karşılık gelen resmin pikseliyle değiştirirler; aksi takdirde fotoğrafı olduğu gibi bırakırlar. Sonunda, bir öğrenci bir köpekbalığı tarafından yenilmiş veya Dünya Kupası'nda galibiyet golünü atmış olabilir. Öğrenciler aynı kavramları öğreniyor, ancak bu eğlenceli ve ilginç bir etkinlik olduğunda çok daha motive oluyorlar. Aynı if/else konseptini mühendislik tasarımını kullanarak öğretebilirsiniz. Diyelim ki modelimin beni her zaman 25 inç gerisinden takip etmesini istiyorum. Modelim, bir şeyin ne kadar geride olduğunu söyleyen bir sensöre sahiptir. Bu nedenle, eğer önünde hiçbir şey yoksa, yavaş sürmelidir. Ancak 25 inçten daha az bir şey varsa, durmalıdır. Bu durumda yürüyorsam ve model sürüyor ve ölçüyor, sürüyor ve ölçüyorsa, ancak sonra durur çünkü önünde bir şey fark ederse, bu ben durduğum içindir. Durduğum sürece ölçmeye devam eder ve önünde bir şey fark etmediğinde hareket etmeye başlar. Bu da ben yürüyüşe devam ettiğimde. Muhteşem görünüyor, ancak sadece adımları veya yönergeleri takip ediyor. Bu, aynı if/else konseptini keşfeden başka bir etkinlik, ancak yine de oy kullanmak için yeterince yaşlı olup olmadığınızı görmekten çok daha ilginç. Buna ben uygulamalı bilgisayar bilimi diyorum - görebileceğiniz, size somut ve anlamlı gelen bir şey yapma.

Bilgisayar biliminde geliştirilen beceriler, öğrencilerin çok yönlü öğrenenler ve problem çözücüler

olmalarına nasıl katkıda bulunur?

Bir öğrenci bilgisayar biliminin temel yapı taşlarını anladığında, bir problemi daha yönetilebilir hale getirmek için onlara yardımcı olur ve bu, herhangi bir konuda uygulayabilecekleri bir beceridir. Kod yazmayı düşünün; her parça için, bilgisayara adım adım nasıl yapılacağını, bilgisayarın anladığı bir dil kullanarak tam olarak nasıl anlatacağınızı bulmanız gerekiyor. Bu tamamen problem çözme ve açık talimatlar yazma ile ilgilidir. Bilgisayarı, her şeyi çok harfiyen anlayan bir çocuk gibi düşünmeyi severim. Bir çocuğa bir dakika beklemesini söylersiniz ve "bir-Mississippi, iki-Mississippi..." şeklinde saymaya başlarlar, tıpkı 60'a kadar devam ederler. Belki sizin kastettiğiniz şey değil, ama söylediğiniz şeydir.

Röportajın orijinali buraya tıklayarak inceleyebilirsiniz.