Amaç

Bilgi, hayatımıza yön veren en temel faktörlerden birisidir. Son 50 yıl içindeki bilim ve teknolojinin akıl almaz hızlı gelişimi ve takibinde küreselleşme, bilgiyi bundan önce olmadığı kadar değerli kılmıştır. Bilimsel ve teknolojik bilgiye sahip olan ve bunu sürdürülebilir kılan ülkeler, daha güçlü bir ekonomik yapıya sahip olmuşlardır. Bugün, bilimsel bilginin teknolojik yeniliklerin artmasına ve sürdürülebilir bir ekonomik büyümeye yol açmasından dolayı, modern toplumların oluşumunda vazgeçilmez bir rol üstlendiği kabul edilmiş bir olgudur (Xie, Michael, & Kimberlee, 2016). Fakat, modern toplumların oluşumunda, sadece bilimsel çalışmalara finansal yatırım yapmak yeterli olmayacaktır, bunun yanında bilimsel bilginin toplumun tüm kesimlerine ulaştırılması ve bilimsel düşüncenin yaygınlaşması sağlanmalıdır.

Avrupa ve ABD’de bilim ve teknolojideki ilerlemenin sağladığı ekonomik büyümeyi ve sosyal faydaları sürekli kılmak adına, son 10 yıldır eğitim müfredatlarında ciddi değişiklikler yapmaktadırlar (Gonzzalez, H. B., & J., 2012), (Bers, Flannery, Kazakoff, & Sullivan, 2014). Özellikle, FeteeM (STEM) olarak kısaltılan, fen, teknoloji, mühendislik ve matematik tabanlı eğitime erken yaşlarda başlayıp, önümüzdeki yüzyılda bu alanda gerekecek iş gücü açığını azaltmayı hedeflemektedirler (Christensen, Knezek, & Tyler-Wood, 2014) (Langdon, McKittrick, Beede, & Doms, 2011). FeteeM tabanlı eğitimdeki amaç yalnızca geleceğin mühendislerinin veya bilim adamlarını yetiştirmek değil, sorgulayan, analitik düşünen, yaratıcı ve yenilikçi bir nesil geliştirmektir. Bu sayede, ekonomik gelişimin lokomotifi olan mühendisler, araştırmacılar ve bilim adamları yetişirken, aynı zamanda, başka disiplinlerde, sanat, eğitim gibi alanlarda da daha yaratıcı ve yenilikçi bireyler yetişmekte ve toplumsal gelişimi de garanti etmektedir (Aydeniz & Mehmet, 2017) (Kim, ve diğerleri, 2015). FeteeM tabanlı eğitimin geleceğin analitik düşünen, yaratıcı ve yenilikçi bir nesil geliştirebilmesinin altında yatan etmenlerin birisi de kodlama eğitiminin FeteeM tabanlı eğitimdeki rolüdür. Bunun nedeni ise, kodlama, sadece bilgisayarların ne yapması gerektiğini söylemez, aynı zamanda verilen bir problem için çözüm yolu geliştirmeyi, güncel teknolojiyi kullanarak farklı ve yenilikçi çözüm yolları üretmeyi de sağlar ki, bu da FeteeM tabanlı eğitimin temel ilkeleri arasında yer alan “bilgi ve teknolojiyi kullanarak ortaya yenilikçi bir çözüm veya ürün koyma” ile birebir örtüşmektedir.  Kodlamanın yaygınca kullanıldığı alanlardan birisi de robotik bilimidir. Günümüzde sağlıktan eğlenceye kadar birçok alanda karşımıza çıkan robotlar, özellikle son yıllarda, ilk, orta ve lise eğitimindeki çocukların matematik, mühendislik, fen konuları üzerine odaklanmalarını sağlamak için kullanılmaya başlanmıştır (Kim, ve diğerleri, 2015). Eğitim amaçlı tasarlanan bu robotların, bilgisayar bilimi, elektronik, mekanik, fen, matematik, gibi alanların hepsine hitap edebildiğinden, FeteeM tabanlı eğitimde robotik uygulamalar önemli rol oynamaktadır (Eguchi, 2014 ).

FeteeM tabanlı eğitim ülkemizde de son zamanlarda oldukça sık tartışılmaya başlanmıştır. Özellikle, 2023 yılı içinde 34 milyonluk istihdamın yaklaşık 3.5 milyonunun FeteeM tabanlı işler olacağı ve mevcut mezun öğrenciler düşünüldüğünde %31 değerinde ciddi bir açık olacağı tahmin edilmektedir  (TÜSİAD, 2017). Bilimin ve teknolojinin ekonomik büyümeyi domine ettiği küresel dünyada ülkemizin de söz sahibi olması ve küresel rekabet gücünün artması için FeteeM tabanlı eğitimin sağlanması gereklidir (TÜSİAD, 2017). FeteeM tabanlı eğitiminin yapılabilmesi için, gerekli altyapının sağlanması ve bu eğitimi verebilecek öğretmenlerin üniversitelerce yetiştirilmesi gerekmektedir. Ülkemizdeki eğitim fakültelerindeki araştırmacılar bu eğitimin gerekliliğinin farkında olmalarına rağmen, FeteeM tabanlı eğitim anlamında kurumsal düzeyde yeteri kadar uygulama ve hazırlık yapılmadığı görülmektedir (Aydeniz, Çakmakçı, & Ertepınar, 2015) (Milli Eğitim Bakanlığı, 2016). Bu yüzden birçok üniversitede ve özel kuruluşlarda, FeteeM tabanlı eğitimi verebilecek eğitmen ve öğretmen yetiştirebilmek için kurslar düzenlenmektedir. Ayrıca, okul öncesinden başlayarak lise çağına kadar farklı yaş aralıklarındaki çocuklar içinde FeteeM tabanlı eğitimi veren özel kurumlar bulunmaktadır, fakat, bu eğitimlerin hepsi yüksek ücretlidir ve toplumdaki dar gelirli ailelerin bu eğitimi verebilecek eğitmenlere ve altyapıya ulaşmaları oldukça zordur. Ülkemizin doğal kaynaklarını sürdürülebilir kılmak, verimli bir şekilde kullanmak, sürdürülebilir bir ekonomik gelişim sağlayabilmek için, toplumun her kesimine kaliteli FeteeM eğitimi vermek gerekmektedir, aksi takdirde, fırsat eşitsizliğinden dolayı sosyal patlamalar olabilir (Aydeniz & Mehmet, 2017). Dolayısıyla, bilimsel bilginin yaygınlaşması, sürdürülebilir bir FeteeM eğitimini, kısmen de olsa, belli okullarda sağlayabilmek adına, bu projede Eskişehir’de yaşayan sosyoekonomik düzeyi düşük ailelerin ortaöğretimde okuyan çocuklarına

  • bilimin ve bilimsel çalışmaların önemini kavratmayı,
  • son dönemdeki belli bilimsel gelişmelerden haberdar olmalarını,
  • FeteeM eğitiminin temelini oluşturan kodlama ve robotik eğitimini vermeyi,

ayrıca, FeteeM eğitimini bu okullarda sürdürülebilir kılmak için

  • bu okullardan davet edilecek öğretmenlere de robotik ve kodlama eğitimi vermeyi,
  • eğitim süresince kullanılacak olan  modüler devre kitlerini  ve eğitimi verilecek robotların aynısını bu okullara sağlamayı,

hedeflemektedir.

Bunun için, Eskişehir İl Milli Eğitim Müdürlüğünün desteği ile 4 orta okul seçilecek, ardından da her bir okuldan başarılı 4’er öğrenci ile bu öğrencilere rehberlik edecek 4 öğretmene 10 gün boyunca, hem son dönemdeki bilimsel gelişmeler ile ilgili seminerler, hem de robotik ve kodlama eğitimi verilecektir. Ayrıca, eğitim süresince kullanılacak olan eğitim amaçlı robotlardan ve onların temel çalışma prensiplerini kavramak için kullanılacak olan modüler devre kitlerinden öğretmenlerin geldiği okullara verilmesi planlamaktadır. Gelişmiş ülkelerdeki FeteeM tabanlı eğitime kız öğrencilerin ilgisinin oldukça az olmasının gelecek için ciddi bir sorun teşkil edebileceği öngörülmektedir (Hoopes, 2011) (Wang & Degol, 2017). Kadınların bilim, teknoloji, mühendislik ve matematik alanında ne kadar çok, bulunurlarsa, yenilikçi bakış açısı, rekabet ve yaratıcılıkta o kadar artacağından (Hoopes, 2011), eğitime katılacak öğrencilerin en az %40’nın kız öğrencilerden olması amaçlanmaktadır.

Kodlama eğitimi almak isteyen öğrencilerin, bu eğitimi kavrayabilmeleri için genelde belli bir altyapıya sahip olmaları beklenebilir. Fakat, proje kapsamında verilecek kodlama eğitimi için, FeTeeM eğitimi açısından benzerlerine göre daha faydalı olan, aynı zamanda da kodlaması daha kolay olan blok kodlama programlarından Scratch programının kullanılması planlanmaktadır (Moreno-Leon & Robles, 2016). Scratch, MIT laboratuvarlarında 8-16 yaş aralığındaki çocukların kodlamayı ve algoritma kurmayı daha kolay öğrenmeleri için geliştirilmiş, klavye ihtiyacı duymayan ve birçok tablet cihazında oldukça kolay kullanılabilen, çok fazla görsel öğe içeren bir blok kodlama programıdır (McManus, 2013). Eskişehir Teknik Üniversitesi Elektrik-Elektronik altyapısında bulunan bilgisayarlar kullanılarak verilecek Scratch kodlama eğitimi ile öğrencilerin ilgisini bilgisayar bilimine daha fazla çekebilecek, eğlenceli bir şekilde algoritma kurmayı başarabilecek, hem de bu eğitimi almış öğretmenlerin kendi okullarına döndüklerinde daha geniş bir öğrenci kitlesine kolay bir şekilde kodlama anlatabilmesi sağlanacaktır.

Kodlama eğitimini anlaşılabilir kılmanın bir yolu da eğitim amaçlı robotlar için kodlama yazmaktır. Fakat, robot uygulamalarını daha iyi kavrayabilmek için, ilk olarak algılayıcı kavramını öğrenmek gerekmektedir. Bunu kavrayabilmenin yollarından birisi de algı kavramını anlamaktan geçmektedir. Bu sebepten ötürü, proje kapsamında bir nöroloji uzmanı tarafından katılımcılara, insanın nasıl algıladığını anlatan bir sunum yapılması planlanmaktadır. Sunumun ardından da, robotların çalışma prensiplerini anlatan başka bir sunum ile, katılımcıların robotların çalışma prensiplerini teorik olarak daha iyi kavrayabilmelerini sağlamak amaçlanmaktadır. Ayrıca, teorik bilgilerini pekiştirmek amacıyla proje kapsamında sarf malzemeler ile hazırlanacak olan modüler elektrik devre setleri kullanılarak, katılımcılara robotik uygulamalarda ve otomasyon sistemlerinde oldukça yaygın bir şekilde kullanılan temel algılayıcıların çalışma prensipleri anlatılıp uygulamalar yapılması planlanmaktadır. Bu setlerin modüler olması sayesinde, öğretmenlerin geldiği okullardaki kodlama veya robotik uygulamalara merakı olmayan öğrencilerin, temel elektrik uygulamalar konusunda merak uyandırması beklenmektedir.

FeteeM kavramının son yıllarda yaygınlaşması, eğitim amaçlı robot piyasasını yaratmıştır. Bunlar arasında, diğer robotlara göre daha geniş bir yaş aralığına hitap etmesi, görselliği daha fazla öne çıkararak fizik ve mekaniği öğrenmeyi kolay kılması ve oyun tabanlı projeler içererek robot bilimini daha iyi öğrenebilmesini sağlamasından dolayı, LEGO EV3 Mindstorm robotları oldukça yaygın kullanılmaktadır (Takacs, Eigner, Kovacs, Rudas, & Tamas, 2016).  Bu sebepten dolayı, proje kapsamındaki robot eğitimi için, Eskişehir Teknik Üniversitesi Elektrik-Elektronik altyapısında bulunan  LEGO EV3 Mindstorm eğitim robotları kullanılacaktır. Ayrıca, katılımcıların okullarına döndükleri zaman hem robotik kodlama yeteneklerini geliştirmek hem de okullarında okuyan diğer öğrencilerinde robotik bilimine merak duymaları için proje kapsamında alınması planlanan Lego Mindstorm robotları öğretmenlerin geldiği okullara verilmesi planlanmaktadır.