The effects of serious games on students` conceptual knowledge of object-oriented programming and computational thinking skills

Abstract

Bu çalışmanın amacı Türkçe dilinde geliştirilmiş olan Meraklı Robotlar: Operasyon Asgard isimli eğitsel oyunun üniversite öğrencilerinin nesne tabanlı programlamanın temel kavramsal bilgisi ve bilgi işlemsel becerileri üzerine olan etkisini incelemektir. Çalışma yarı-deneysel öntest – sontest araştırma deseninde tasarlanmıştır. Veriler Boğaziçi Üniversitesi Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Bölümündeki daha önce hiç programlama tecrübesi olmayan 30 birinci sınıf öğrencisi ve temel programlama eğitimini C dilinde almış olan 31 ikinci sınıf öğrencisinden toplanmıştır. İlk olarak, öğrencilere yaratıcı problem çözme testi ve nesne tabanlı programlama ve bilgi işlemsel düşünme becerilerini ölçen ön test uygulanmıştır. Öğrenciler ön testleri tamamladıktan sonra geliştirilen oyunu oynamışlardır. Sonrasında öğrencilere ilk testteki sırası değiştirilmiş sorulardan oluşan nesne tabanlı programlama ve bilgi işlemsel düşünme son testi ve eğitsel bilgisayar oyunları destekli kodlama öğrenimine yönelik tutum ölçeği uygulanmıştır. Yapılan istatistiksel veri analizleri, geliştirilen oyunun her iki öğrenci grubundaki öğrencilerin nesne tabanlı programlamanın temel kavramlarını öğrenmeye ve bilgi işlemsel düşünme becerilerini geliştirmeye yardımcı olduğunu göstermiştir. Ayrıca öğrencilerin yaratıcı problem çözme becerileri ve bilgisayar oyunu destekli programlama öğrenimine karşı tutumlarının nesne tabanlı programlamanın kavramsal bilgisi ve bilgi işlemsel becerileri üzerine birlikte ve ayrı ayrı etkisinin olmadığını göstermiştir. Bu çalışma sunduğu deneysel verilerle bilgisayar oyunu destekli programlama öğrenimi alanyazınına önemli bir katkıda bulunmuştur. Çalışmanın bulguları vasıtasıyla eğitsel oyun geliştiricileri ve öğretim elemanlarının acemi programcıların problemlerini ortadan kaldırabilmelerine yardımcı olacak daha etkili eğitsel oyunlar geliştirebilmesine olanak sağlanması beklenmektedir.

The aim of this study is to investigate the effects of a serious game, Curious Robots: Operation Asgard (Meraklı Robotlar: Operasyon Asgard), on undergraduate students' learning performance on conceptual knowledge of object-oriented programming (OOP) of and computational thinking (CT) skills in Turkish. The study was conducted with a pre-test and post-test quasi-experimental design model. Data were collected from 30 freshman students without programming experience and 31 sophomore students with procedural programming experience. Each student took a creative problem-solving test and a pre-test before playing the game. After playing the developed game, students took a post-test and an attitude scale for serious game assisted programming learning. Analyses showed that the game helped students to develop conceptual knowledge of OOP and improve their CT skills. Analysis also showed that there were no significant two-way or direct interactions among students' creative problem-solving skills, attitudes towards digital game-based learning of programming on the achievement scores of students. This study makes a significant contribution to the literature by providing empirical data about the effects of serious games on novice programmers' conceptual knowledge of OOP and CT skills. It is thought that in the lights of the findings of the study, serious game designers and instructors would have the opportunity to design effective games that help novice programmers to overcome their learning difficulties and improve their learning.