Robot Programlama Kampları ile “Fen Teknoloji Mühendislik ve Matematik” (FTMM) öğrenmek
İçinde bulunduğumuz bilgi çağında eğitimin temel hedefi üretken, ihtiyaç duyduğu bilgiye erişebilen, problem çözebilen, teknolojiye açık, birlikte çalışabilen, eleştirel düşünebilen ve kendine güvenen bireyler yetiştirmektir. Buna karşın eğitimde kullanılan mevcut yöntemler bu özelliklere sahip öğrenci yetiştirme konusunda yetersiz kalmaktadır. Teknolojideki son yenilikler bu hedeflere erişmeyi kolaylaştırmıştır. Örneğin, Massachusetts Institute of Technology (MIT) araştırmacıları tarafından tasarlanan ve Lego şirketi tarafından üretilen Lego Mindstorms, bu ihtiyaçları karşılama potansiyeline sahip, bir ilköğretim öğrencisinin bile kendi başına robot geliştirebilmesine imkan veren kolay öğrenilir ve kullanılabilir bir teknolojidir. Bu setlerde; Lego Teknik tuğlaları, bilgisayar tarafından kontrol edilebilir bir mikroişlemci, mikroişlemciyi programlamaya imkan veren grafik arayüzüne sahip bir yazılım, sensörler (sese, ışığa, uzaklığa ve dokunmaya duyarlı) ve hareket sağlamak için motorlar bulunmaktadır. Klasik anlamda robot geliştirme süreci mekanik, elektronik ve bilgisayar alanlarında üst düzey bilgi ve beceri gerektirmekte, fakat Lego Teknik tuğlalarının birleştirilmesiyle robotun mekanik yapısı, hazır mikroişlemci ve sensörler sayesinde robotun elektronik aksamları ve yazılımdaki simgelerin sürekle ve bırak yöntemi ile robotun programlanması kolay bir şekilde yapılabilmektedir.
İki yıldan beri, ODTÜ, Atılım Üniversitesi ve Dokuz Eylül Üniversitesi’nden araştırmacıların işbirliği ile gerçekleştirilen, TÜBİTAK destekli robot bilim kampları projesi kapsamında öğrencilere yönelik robot etkinlikleri düzenlenmektedir. Ankara’da TEGV (Türkiye Eğitim Gönüllüleri Vakfı) Etimesgut tesisleri ve ODTÜ’de İlkyar (İlköğretim Okullarına Yardım Vakfı) ile düzenli yapılan etkinliklerin yanı sıra 2011 yılı kış tatilinde Hatay ilindeki Ardıçlı Yatılı İlköğretim Bölge Okulunda başarılı bir robot kampı tamamlanmıştır. Kamplar, özellikle konumlarından dolayı dezavantajlı bölgelerdeki öğrencilere hitap etmek üzere düzenlenmektedir. Bu grup içinde de özellikle kız öğrencilerin bulunmasına ve onların da teknik konuları en az erkekler kadar başarabileceklerine inandırılmalarına büyük önem verilmektedir. Bu hedef kitleye ulaşmak robot kamplarının öncelikli hedefleri arasındadır
Proje çerçevesinde, her biri bir hafta ile 10 gün arasında süren robot kampları organize edilmektedir. Kamp katılımcıları 6. ve 7. sınıf öğrencilerinden oluşmaktadır. Projenin amacı, bu hedef kitlesinin kendi robotlarını geliştirmesine olanak sağlayarak bireylerin özgüvenini artırmak, bilim ve teknolojiye olan tutumlarını olumlu yönde değiştirmek ve robot tasarımının matematik ve fen bilgisi konuları ile ilişkisini görünür kılarak derslerde işlenen konuların gerçek hayatta nasıl işe yaradığını göstermektir.
Proje hakkında bilgilendirme yaptığımız yetişkinlerin ilk çekincesi 6. 7. sınıf öğrencilerinin bu robotları yapamayacakları yönünde olmaktadır. TEGV’de kış tatilinde yaptığımız robot kampında öğrencilerimize olanak sağlandığında neler yapabileceklerini bizzat biz, çocukların velileri ve basın mensupları tanık olduk. 10 gün gibi kısa bir eğitim alan öğrencilerimiz kola kutularını bularak çöpe atan robot, evin içinde gezerek önüne çıkan hırsızı tespit eden robot, annelerine ev işlerinde yardım eden temizlik robotu ve halay çeken robot gibi inanılmaz projeler yaptılar. Öğrenciler tarafından geliştirilen robotlar basının da ilgisini çekerek 5 Şubat 2010 tarihinde TRT1 Ana Haber Bülteni’nde yayınlandı. Hatay Ardıçlı YIBO kampındaki çocuklarımız toprağın nemini ölçen, renklere göre topları ayıran, sıcaklık kontrolu yapan robotları büyük bir zevkle geliştirmiştir. Üniversitede verilen programlamaya giriş derslerinde dönem sonunda dahi Loop (döngü) kavramını anlamayan öğrenciler bulunurken, bu kamplarda öğrenciler 3. günün sonunda iç içe (nested) döngüyü dahi çok iyi anlayarak rahatlıkla robotlarına uygulayabilmektedirler.
Robotları programlamaya yarayan yazılımın İngilizce olması yabancı dil bilmeyen öğrencilerin bu süreçte zorlanabileceğini akla getirmektedir. Kamplardaki gözlemlerimiz bu endişeleri de boşa çıkarmaktadır. Tecrübelerimiz öğrencilerin 1 saat içerisinde bile robotları programlamaya başlayabildiklerini göstermektedir. Kullanışlı arayüze sahip yazılım, simgelerin sürükle ve bırak yöntemiyle robotları programlamaya imkan verdiği için İngilizce bilgisi gerektirmemektedir. Ayrıca, proje ekibi kamplar için Türkçe malzemeler de hazırlamıştır. Bu sayede öğrencilerin öğretmenlerinden bağımsız bir şekilde kaynaklara erişip öğrenmelerine olanak verilmektedir. Öğretmenlerin benzer kampları nasıl düzenlemeleri gerektiğine dair bir destek sistemi de proje ekibince hazırlanmaktadır.
Kamplarda öğrencilerin öğrenme ortamında aktif olabilmeleri için düz anlatımdan çok farklı eğitimsel yaklaşımlara dayalı etkinlikler yapılmaktadır. Kampın öğrencilerin matematik, fen, teknoloji ve mühendisliğe yönelik tutum ve öz-yeterlik inancında ve sosyal iletişim becerilerinde önemli gelişme yarattığı gözlenmiştir. Kamplarda dikkati çeken bulgular şunlardır:
• Öğrenciler kendi robotlarını geliştirdikleri için özgüvenleri artmaktadır,
• Bilim ve teknolojiye olan tutumları olumlu yönde değişmekte ve öğrenme sürecinde aktif bir konuma geçmektedirler
• Fen ve matematik gibi disiplinlerin öğretim programlarındaki konulara ait kazanımları (çemberin çevresi, açılar, oran, orantı; yol ve zaman, ölçme, ışık, ses gibi) robotik uygulamalarla bütünleştirerek öğrencilerin yaparak, yaşayarak ve keşfederek öğrenmeleri sağlanmaktadır.
• Yapılandırılmamış problemler sayesinde yaratıcılıkları tetiklenmektedir.
• Gerçek hayattan problemlere Matematik ve fen konuları uygulanarak öğrencilerin problem çözme ve analitik düşünme becerileri artmaktadır.
• Öğrenciler gruplar halinde çalıştıkları için birlikte çalışma becerileri gelişmektedir.
• Kampların konusunun her yaştan, her kesimden kişinin ilgisini çeken robot olması nedeniyle bilimi popülerleştirip öğrencilere sevdirmektedir.
• Bilginin soyut olarak sunulduğu didaktik yöntemlerin aksine fiziksel robotların geliştirildiği etkileşimli ve görsel yöntem sayesinde öğrencilere kendi amaçları doğrultusunda robotları değiştirebildikleri, yaptıklarının sonucunu birebir gözlemleyebildiği bir ortam sağlanmaktadır
• Robotların sınırsız şekilde geliştirildiği bu ortam sayesinde öğrencilerin merak duyguları, araştırma ve öğrenme istekleri tetiklenmektedir.
• Kaynakların zengin olduğu, gerçek hayattan problemlerin sunulduğu, öğrenci merkezli bir öğrenme ortamı oluşturulduğu için öğrencileri çok yönlü ve disiplinler arası düşünmeye yöneltmektedir.
Robot kampları ekibi olarak önerimiz, MEB tarafından Fatih projesi kapsamına bu tür robotların da eklenmesi ve her okula en az
3-4 adet robot setinin sağlanmasıdır. Fen ve Matematik derslerinde öğretilen konuların pekiştirilmesi ve gerçek hayatla ilişkilendirilmesinde bu tür teknolojilerin büyük potansiyeli vardır.
Robot Kamp Ekibi:
Doç.Dr. Kürşat Çağıltay, ODTÜ
Y.Doç.Dr. Erol Özçelik, Atılım Üniversitesi
Doç.Dr. Bülent Çavaş, Dokuz Eylül Üniversitesi
Projemizin web sitesi: http://robotkampi.atilim.edu.tr/
Ocak 2011 Hatay Ardıçlı YİBO robot kampından görüntüler:
https://picasaweb.google.com/cagiltay/LegoRobotCampArdicliYIBO#
