Yazılım ve Programlama

Alman Kültür ve Eğitim Vakfı ALKEV Anadolu ve Fen Lisesinde verilen kodlama eğitiminin genel amacı öğrencilere algoritmik ve hesaplamalı düşünme biçimini kazandırmak, çevrelerini ve dünyayı anlamalarını kolaylaştırmaktır. Kodlama yada programcılık çalışmalarının matematik, tasarım ve teknoloji, fen bilimleri ile çok sıkı bağları vardır. Genel olarak bu bilim dallarında ortaya çıkan gerçek yaşam problemleri bilgisayar programları aracılığı ile canlandırılarak gerçeğe en yakın çözümler aranır.  Öğrencilerde benzer biçimde dijital sistemlerin çalışma mantığı ve makine ile insan arasındaki ortak dili öğrenerek bilgi ve hesaplamayı bir araya getirmeyi öğreneceklerdir. Öğrendikleri kodlar aracılığı ile dijital dünyanın renkli kısmının arkasındaki matematik, mantık ve algoritma örüntüsünü benimseyeceklerdir.

Okulumuzda uygulanan kodlama eğitiminin genel amaçları eğitim gören tüm öğrenciler için aşağıda verildiği şekildedir:

• Öğrenci bu eğitimler aracılığı ile bilgisayar bilimlerinin temelini kavrayacak, soyutlama ve hayalgücü genişleyecek, mantık, algoritma ve veri tanımlarını gerçek hayat problemlerini çözerkende kullanabilecektir.
• Öğrenciler problemleri hesaplamalı terimler ile ifade edebilecek, algoritmalar kurabilecek ve uzun hesaplamalar ve zaman gerektiren işlemleri bilgisayarlar aracılığı ile yapabilecektir.
• Öğrenciler bilgi teknolojilerini daha bilinçli kullanmayı öğrenirken kullandıkları cihazları kendi çözümlerine uygun olarak programlamayı öğreneceklerdir.
• Öğrenciler bilgi ve iletişim teknolojilerinin artık yaratıcı birer kullanıcısı olmanın yanında sorumluluk sahibi, yetkin, kendine güvenen bireyler olarak eğitimlerine devam edeceklerdir.

Öğrencilerin bu hedeflere ulaşabilmeleri için okulumuz kodlama müfredatını oluşturan 4 Basamak tan geçmeleri gerekmektedir.

Bu basamakta öğrencilerin öğrenmeleri gereken temel kazanımlar aşağıdaki gibidir:

• Algoritma mantığını anlayabilmek, verilen bir problem için olasılı algoritmaları yazabilmek
• Basit seviyede programlar yazabilmek ve yazılan bir kısa programdaki hataları tespit edebilmek,
• Yazılmış bir kod diziliminin sonuçlarını tahmin edebilmek,
• Teknolojiyi amacına uygun biçimde kendi problemlerine çözüm üreteç biçimde değiştirebilme veya manipüle edebilmek,
• Okulumuzda halihazırda kullanılan eğitim teknolojileri materyallerini sorunsuz biçimde kullanilmek,
• Dijital cihazların ve internetin kullanımında birey hak ve özgürlüklerine saygılı olmayı, ithaf ve alıntı kod kullanımının arasındaki farkı, bilmsel etik davranışı bilmek.

Bu basamakta öğrencilerin öğrenmeleri gereken temel kazanımlar aşağıdaki gibidir:

• Tasarım, kod yazma ve kontrol etme veya fiziksel sistemlerin simüle de dahil olmak üzere belirli hedefleri başarmak, hata ayıklama programları yazarak; kodları küçük parçalara ayrıştırarak sorunları çözme becerilerini edinmek,
• Program içerisindeki değişkenler, seçim, tekrar kullanım, yineleme gibi temel yapıları kavrayabilmek ve kullanmak,
• Algoritmik yapıların nasıl çalıştığını anlayabilmek oluşabilecek mantık hatalarını giderebilmek,
• Dijital cihazlar arasındaki bağlantıyı kavrayabilmek ve yazılımlar aracılığı ile dijital cihazlar arasında ilişki kurabilmek,
• Bilimsel bir çalışma için yapılacak literatür taramasında interneti etkin halde kullanabilmek, bilimsel yayın, makale ve dergileri etkin biçimde tarayabilmek,
• Yazılımlar aracılığı ile bir problemin çözümüne dair verileri alma, işleme ve değerlendirebilmenin yanısıra ortaya çıkan sonuçları sunabilme,
• Dijital dünyada diğer bireylere ve çalışmalara saygı gösterebilme, doğru ve yanlış bilgiyi ayırt edebilme.

Bu basamakta öğrencilerin öğrenmeleri gereken temel kazanımlar aşağıdaki gibidir:

• Tasarım, kullanım ve geliştirilmeleri açısından fiziksel sistemleri ve gerçek hayat problemlerine kodlama aracılığı ile nesne tabanlı çözümler getirebilir,
• Temel algoritma yapılarını yazdığı kodlarda kullanabilir [Örneğin, sıralama ve tarama algoritmaları]; aynı probleme farklı algoritmalar ile yaklaşarak en etkili olanı bulmaya çalışır,
• İki farklı yazılım dilini bir mutlaka yazı tabanlı olmak üzere kullanmayı orta seviyede bilir. Listeler, tablolar, dizinler, diziler gibi kavramları yazdığı kodlar içerisinde temel seviyede kullanabilir,
• Temel Boole Mantığını [örneğin, ve, veya, değil] kavrar bu kavramları kodları içerisinde kullanabilir. Matematiksel olarak ikilik tabanda verilen bir ifadeyi farklı tabanlar cinsinden ifade edebilir.
• Yazdığı kodlar aracılığı ile bir cihaza temel seviyede hükmedebilir[Örneğin klavye ve maouse kullanabileceği bir program tasarlar, cep telefonu için temel seviyede bir api oluşturabilir, Raspery Pi yada Arduino gibi kartları ve varyasyonlarını temel seviyede programlar.]
• Farklı dosya biçimlerindeki verilere müdahale edebilir. [örneğin bir pdf dosyası oluşturabilir, program sonucunda ortaya çıkan verileri bir word dosyasına yazdırabilir, bir excel dosyası içerisinde verilmiş verileri belli algoritmalar altında işleyebilir.]
• Yazılım kullanmanın farklı bilim dallarında ilerlemek için bir ara basamak olduğunu bilir. [Örneğin bir matematik olimpiyatı sorusunu Ptyhon ile çözebilir yada Anaconda kullanarak alınan verilerin grafiğini çizdirebilir.]

Öğrencilerin tamamının akademik kariyerlerinde bilgisayar bilimleri ile uğraşmayacağı açıktır. Bu sebepten bu seviyede eğitim alan öğrenciler için belirlenen kazanımlar öğrencinin ilgisi ve yönlendirilmesi ile sınırlı olacaktır.

• Yazılmış olan orta-üst seviyedeki farklı yazılım dillerinde oluşturulmuş programları kavrayabilir,
• Analitik düşünme, problem çözebilme, tasarım yapabilme, algoritmik düşünme becerilerine ileri seviyede hakim olur,
• İlk üç basamakta edindiği bilgi ve birikimi kullanarak projeler geliştirir [Örneğin Hackaton’lara katılabilir, TÜBİTAK proje yarışması için projeler geliştirebilir.]
• Yazdığı programları ulusal ve uluslararası paylaşım sitelerinde lisanslı olarak paylaşır [Örneğin GitHub üzerinden paylaşımlarda bulunur]
• Üniversitelerin yazılım yaz okulu programlarına iştirak eder [Örneğin Koç, Sabancı, Bilgi, Bilkent üniversitelerinin yaz okullarına katılarak proje çalışmalarına iştirak edebilir.]
• Yaptığı çalışmalar ile bir portfolyo oluşturur. Yurtdışı üniversite başvurularında bu portfolyoyu burs imkanları için kullanabilir.

Alman Liseliler Kültür Eğitim Vakfı ALKEV Anadolu ve Fen Lisesi Programlama ve Kodlama derslerinde öğrencilerimiz tarafından kullanılması planlanan kaynaklar aşağıda belirtildiği gibidir.

• Automate The Boring Stuff With Python, Al Sweigart, No Starch Press
• Python Crash Course, Eric Matthes, No Starch Press
• Java Script For Kids, Nick Morgan, No Starch Press
• Doing Math With Python, Amit Saha, No Starch Press
• Python For Kids, Jason R. Briggs, No Starch Press