Effects of Robotic Coding Supported Design-Based Science Instruction on Students’ Science Process Skills

Authors

DOI:

https://doi.org/10.11575/ajer.v68i3.73120

Abstract

This study aimed to investigate the effects of robotic coding supported Design-Based Science Instruction (RC-DBSI) on sixth-grade students’ science process skills. One-group pretest-posttest experimental design was employed in the study. Participants consisted of thirty-nine sixth-grade students enrolled in a public middle school located in the eastern part of Turkey. The implementation phase lasted for five weeks during which a Force and Motion unit was being taught. The engineering design process, including the steps of determining the problem, researching possible solutions, determining the most suitable solution, making the prototype, and testing the prototype (Wendell et al., 2010), was followed in the study. Robotic coding activities were incorporated into the “researching possible solutions” step of DBSI. Twin Science Kit was distributed to the participants, and they engaged in robotic coding activities via this kit. Students completed Science Process Skills Test as a pretest and posttest. Paired samples t-test results demonstrated that being exposed to RC-DBSI improved the students’ science process skills. Based on the study's findings, some suggestions were presented for science teachers and teacher education programs.

Keywords: Design-Based Science Instruction, robotic coding, science process skills, science education, middle school

Cette étude avait pour but d'examiner les effets de l'enseignement des sciences basé sur la conception et soutenu par le codage robotique (RC-DBSI) sur les compétences en matière de processus scientifique des élèves de sixième année. L'étude a utilisé un modèle expérimental prétest/posttest avec un groupe. Trente-neuf élèves de sixième année inscrits dans une école publique située dans la partie orientale de la Turquie ont participé à l’étude. La phase de mise en œuvre a duré cinq semaines au cours desquelles une unité portant sur la force et mouvement a été enseignée. L’étude a suivi le processus de conception technique, qui comprend les étapes de détermination du problème, de recherche des solutions possibles, de détermination de la solution la plus appropriée, de fabrication du prototype et de test du prototype (Wendell et al., 2010). Les activités de codage robotique ont été intégrées à l'étape "recherche de solutions possibles" de l'enseignement des sciences basé sur la conception. L’ensemble de Twin Science a été distribué aux participants, qui se sont livrés à des activités de codage robotique avec cet ensemble. Les élèves ont passé un test sur les compétences en matière de processus scientifique en tant que prétest et posttest. Les résultats du test t pour échantillons appariés ont démontré que l'exposition à la RC-DBSI a amélioré les compétences des élèves en matière de processus scientifique. Sur la base des résultats de l'étude, certaines suggestions ont été présentées aux professeurs de sciences et aux programmes de formation des enseignants.

Mots clés : Design-Based Science Instruction, codage robotique, compétences en matière de processus scientifique, enseignement des sciences, école secondaire

Author Biographies

Mirac Furkan Bayar, Ministry of Education Şükrüpaşa Middle School

Dr. Mirac Furkan Bayar is a science teacher at a public middle school in Erzurum, Turkey. He received his Ph.D. in Science Education in April, 2021 from Atatürk University. His academic interest areas are students’ science learning, motivation, and design-based science instruction.

Yasemin Taş, Atatürk University

Dr. Yasemin Taş is an Associate Professor at the Department of Mathematics and Science Education at Kazim Karabekir Faculty of Education in Ataturk University. Dr. Tas gained her Ph.D. in Science Education in June, 2013 from Middle East Technical University. Her academic interest areas are students’ motivation, self-regulation, and engagement in science learning, science learning environment, teachers’ self-efficacy beliefs, and design-based science instruction.

Published

2022-10-07

How to Cite

Bayar, M. F., & Taş, Y. (2022). Effects of Robotic Coding Supported Design-Based Science Instruction on Students’ Science Process Skills. Alberta Journal of Educational Research, 68(3), 446–458. https://doi.org/10.11575/ajer.v68i3.73120

Issue

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