Geçmişten günümüze çocuklar, çocukluk süreci boyunca hep yeni gördüğü şeyleri merak etmişlerdir. Çocuklar kimi zaman dünyaya ait tanıma işlemlerini ağızları ile yaparken kimi zamanda bu meraklarını el ile gidermeye çalışıyorlar. Bu yüzden ebeveynler çocuklarını bu tip tehlikelerden korurken alçak yerlerde ya kimyasalları barındırmıyor ya da elektrik prizlerine koruyucu koyuyorlar.

Aileler çocuklarının her bir anını kameraya kaydetmektedir. Çocukların doğuştan gelen merak duygusu ile sürekli etrafı karıştırmak ve yeni şeyler öğrenmek istiyorlar. Sonra da aileler benim çocuğum daha 1 yaşında ama çocuğum telefonu benden daha iyi kullanıyor şikayetleri başlamaktadır. Benim çocuğum telefonda ya da bilgisayarda çok oyun oynuyor şikayetleri olmaktadır.

Peki çocuklarımız bu oyunları oynamak yerine oynayacakları oyunları kendi yapsalar nasıl olurdu? 

ABD’deki ünlü girişimcilere baktığımızda Bill Gates kodlamayı öğrendiğinde 13 yaşındaydı. Mark Zuckerberg ise 11 yaşında kodlama öğrenmeye başladı. Şu an bakıldığında bu iki isim çocuk yaşlardı öğrendikleri kodlama becerisiyle günümüzdeki en önemli girişimcilerden olmuşlardır.

Hiç kodlama bilen çocukla bilmeyen çocuk bir olur mu?

Kodlama bilen çocuk sorunlara nasıl yaklaşacağını bilir. Bir güçlükle karşılaştığı zaman o güçlüğü küçük parçalara böler ve nasıl çözmesi gerektiğini yani algoritmayı öğrenir.

Böylelikle çocuğun bir şeyi elde etmek için ağlamak yerine dondurma aldırmak için annesini nasıl ikna ettiğini öğrenmiş oluruz.

Kodlama yapmak için yazılımcı olmaya gerek var mı?

Nasıl ki yemek yapmak için aşçı olmaya gerek yoksa kodlama yapmak için de yazılımcı olmaya gerek yoktur. Sadece kodlama yapıldığında neyi nerede kullanacağınız bilseniz yeterli olacaktır.

Programlama size nasıl düşüneceğinizi öğretir. Çocukların kodlama öğrenmesi neden-sonuç ilişkisi kurabilmek ve sorgulayan toplumlar oluşturabilmek için çok önemlidir.

Çocukların bu merakı aslında doğru yönlendirilirse onların yaratıcılık zekasının oluşmasına sebep olmaktadır. Peki çocukların gelişimine katkısı olan en önemli gelişim faaliyetlerinden olan yöntemler nelerdir? Bu sorunun cevabını sizler için araştırdık ve bulmaya çalıştık.

STEM Nedir?

STEM, işlevsel anlamda derin bir anlam barındırsa da kelime açılımı Science, Technology, Engineering and Mathematics (Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) olan, disiplinler arası bir öğrenim yaklaşımıdır. Bu eğitim, günümüz klasik eğitimin aksine bu alanların birbirleri ile bağlantılı olarak öğrenciye kazandırılmasını amaçlar. Bir başka deyişle STEM, teorik bilgiyi pratiğe dönüştüren bir köprü niteliğindedir.

Bu eğitim modeli, öğrencilere erken yaşta;

  • Eleştirel düşünme
  • Yaratıcılık
  • Problem çözme yeteneği kazandırır. Toplumun üretkenlik ve sorumluluk becerilerini artıran bireylerin yetişmesini hedefler.

Bu sistem sayesinde, öğrencilere Fen bilimleri, Matematik gibi dersleri ezber sisteminden çıkartıp, bilgilerin gerçek yaşamda uygulanabilirliği ve problem çözme tekniklerini/metodlarının geliştirilmesi, merak, araştırma ve yaratıcılık özelliklerinin öne çıkartılmasını hedef alınmaktadır.

Sadece fen bilimlerinde başarı odaklı bir eğitimi çağrıştıran isminin aksine, STEM eğitim sistemi, öğrencileri;

  • Tarımdan endüstriye
  • Çevre yönetiminden sağlık hizmetleri
  • Ulaşım sektörüne gibi pek çok alanda başarı için hazırlıyor.

Üstelik model, bilim, matematik ve teknoloji alanlarıyla da sınırlı kalmıyor. İstenildiği takdirde, dilbilgisi, edebiyat ve güzel sanatlar gibi bölümlere de kolaylıkla adapte edilebiliyor.

STEM eğitiminin iki temel amacı olduğunu belirtebiliriz.

  1. Üniversite düzeyinde bu disiplinlerde meslek seçecek öğrenci sayısını arttırmak,
  2. Öğrencilerin fen, teknoloji, mühendislik ve matematik disiplinlerindeki temel bilgi düzeylerini arttırarak bu disiplinler ile ilgili problemleri çözmek için günlük yaşamlarında yaratıcı çözümler uygulamalarını sağlamaktır.

Özet olarak belirtirsek STEM eğitimi; Meslek seçiminde yardımcı olmak ve disiplinler arası bir öğrenim yaklaşımı olarak belirtebiliriz.

STEAM veya STEM+A Nedir?

STEM eğitiminin tüm prensiplerinin ve faydalarının, sanatın içine ya da sanat yoluyla entegre edilmesi yaklaşımına ise STEAM ya da STEM+A deniyor. STEM eğitimini bir başka seviyeye taşıyan STEAM, fen, teknoloji, mühendislik ve matematik dallarının arasına beşinci bir disiplin olarak sanatı (Art) katıyor.

STEAM, öğrencilerin bu önemli alanlarda öğrendikleri ile sanat uygulamaları, öğeleri, tasarım ilkeleri ve standartları arasında bir bağ kurarak öğrenmelerine olanak tanıyor. Sınırların ve kısıtlamaların ortadan kalktığı STEAM eğitiminde;

  • Merak
  • Eleştirel düşünme
  • Sorgulama
  • İnovasyonla dolu bir öğrenme ortamı sağlanıyor.

STEM Neden Önemlidir?

STEM eğitiminin günümüzde yaygınlaşma çabası içinde olmasının en önemli amaçlarından biri geleceğin dünyasına, sorun çözebilen, hayal gücünü verimli kullanabilen nitelikli bireyler yetiştirmektir.  Günümüz dünyasında, çabuk karar verebilen ve sorunlara çözüm üreten bireylerin eğitilmesini mecbur kılmıştır.

Bu eğitim, öğrencinin üretken ve dinamik bir yapıda olmasını aynı zamanda da farklı disiplinlere olan yaklaşımına yeni bir pencere açmasını hedefler. STEM dersleri, içerisinde pek çok aktivite barındırır. Aktivitelerde öğrenciler bir grup içerisinde veya bireysel olarak çalışabilir. Bu çalışmalar sayesinde öğrenci kendine olan inancını ve ekip kavramını daha iyi anlayabilmektedir.

 STEM Eğitiminin Öğrenciye Katkıları Nelerdir?

  • Eğitim programının içeriğini canlandırıcı bir öğrenme ortamı sağlar.
  • Öğrencilerin yeni buluşlar keşfetmesini, olaylar arasındaki ilişkiyi daha iyi anlamaları olanağını sağlar.
  • Yeni ürün ortaya koyarak, ekosisteme katkı sağlar.
  • İşbirliği ve bağımsız çalışma yoluyla öğrencilerin özgüven ve öz yeterliliğini geliştirir.
  • Öğrencileri esneklik ve güven içinde düşünmeye teşvik eder.
  • Yüzyıl becerilerini kazandırmaya olanak sağlar.
  • Karşılaştıkları sorunlara daha kısa ve çözümler üretmeyi sağlar.
  • Öğrenme motivasyonunu artırır.
  • Tasarım odaklı düşünme ve yenilikçi olmayı sağlar.

Gelin şimdi STEM+A ile dünyada yapılmış olan uygulamalara bakalım.

S (Science) – Bilim

T (Technology) – Teknoloji

E (Engineering) – Mühendislik

A (Art) – Sanat

M (Math) – Matematik

Dijitalleşen Dünyada Çocuk Gelişimi ve Sanayi 4.0

İlerleyen teknolojiler ve dijitalleşen dünya’da kullanılan cep telefonları, televizyonlar, bilgisayar ve robotik sistemler sayesinde, sayısal mesleklere duyulan ihtiyaç/talep her geçen gün artmaktadır. İşte bu sistemleri analiz edebilecek, üretebilecek ve kullanabilecek öğrencilerin üniversitelerde daha rahat eğitim alabilmeleri için bu STEM eğitimleri 1-12 yıllar arasında sunulmaktadır. Bu eğitim sistemi sayesinde geleceğin mesleklerine daha kolay adapte olabilmek ve mesleki kaygıları ortadan kaldırmak amaçlanmıştır.

Çocukların dijital dünya etkileşimi ve STEM eğitiminin en önemli getirisi ise dijitalleşen dünyada rol almada etkin olarak görev almaktadır. Dijitalleşen dünyada gelişmiş ve strateji geliştiren ülkelerin sömürüsünde kalmamak için tüketici bireylerden çok üretici bireylere ihtiyaç duyulmaktadır.

Dijital dünyanın gelişmesi ile birlikte çocuklar teknoloji ile birlikte büyümeye başlamaktadırlar.

Çocuklarımızın Kodlama Yapabilmesi İçin Hangi Kaynakları Kullanmalıyız?

Kano Bilgisayar Kiti

Çocuklar için bilgisayarın çalışma mantığını öğrenme konusunda oldukça öğretici bir oyun kiti olan Kano, aynı zamanda bir  Raspberry Pi  işlemcisi içeriyor. Bu oyun kiti ile çocuklar bilgisayar parçalarından küçük çaplı bir bilgisayar kurgulayarak bu konudaki eğer varsa korkularının da üstesinden gelebiliyor. Kodlamaya başlamadan önce bilgisayar yapısının nasıl olduğunu anlamak için kullanılan Kano oyun setinde renkli bir klavye de bulunuyor. Oyun kitine aynı zamanda bir de HDMI kablosu konulmuş. Bu kablo sayesinde evde bulunan bir televizyonu monitör olarak kullanma şansı bulunuyor. Set ile birlikte gelen kitapla basit terimler ve resimler ile Raspery Pi işlemcisi üzerinde montaj yaptırılarak, bilgisayar konusunda bilgi birikimi oluşması sağlanıyor.

Osmo Kodlama Seti

Osmo kodlama kiti, çocuklara müzik kodlamayı eğlenceli hale getiren bir oyun seti. Bu seti kullanmak için iPAD gerekiyor. İlgili uygulamayı iPAD’e yükledikten sonra bu set ile gelen kodlama bloklarını sıralayarak müzik parçaları üretilebiliyor. Bloklar renklerine göre farklı şekilde dizilerek oluşturulacak müzik parçasının ses tonları da ayarlanabiliyor. Bu oyun setinin amacı; çocuklara müzik yapmayı öğretmekten ziyade ilgili blokları farklı şekilde sıralayarak, algoritma mantığı hakkında fikir sahibi olmalarını sağlamak.

Küp Oyun Kodlama Seti (Cubetto Coding Toy)

Küp kodlama seti, 3 yaş ve üzerindeki çocuklara programlama ve kodlama mantığını öğretmek için tasarlanmış ahşap bir robotik oyun seti. Ekran olmadan ve kurulum gerektirmeden kullanım kolaylığı sunuyor. Çocukların okuma-yazma bilmeden de kolaylıkla kodlamaya başlamasını sağlayabiliyor. Küp kodlama setinin kullanımı da oldukça basit. Bu konuda çocuklara yardımcı olacak öğretmeninde kodlama bilmesine de gerek yok. Çocuklara; programlama, algoritma, sıralama, ayıklama, yenileme gibi kodlama konusunda oldukça fazla kullanılan terimler hakkında bilgi veriyor.  Aynı zamanda; matematik, sosyal ve duygusal gelişim, mantıksal akıl yürütme, iletişim becerileri, yaratıcı problem çözme ve fiziksel gelişim alanlarında kazanımlar sağlıyor.

Kod & Go Robot Fare Etkinlik Seti

Robot fare etkinlik seti ile herhangi bir bilgisayar veya wi-fi bağlantısına gerek kalmadan, basit bir yaklaşımla kodlamaya başlamak hedefleniyor. Bu sette robot farenin gezebileceği bir labirent oluşturularak, fare hareketlerini sıralı adımlar şeklinde düzenleme mantığı geliştiriliyor. Oyun setinde çocukların yollar, duvarlar, tünelleri tasarlayabileceği labirent oluşturma kartları bulunuyor. Kartlardaki labirent modellerinden biri seçilerek başlanan kodlama oyununda, ilgili labirent, set ile birlikte gelen bloklardan oluşturuluyor. Oyunun ana kahramanı olan fare üzerinde bulunan tuşlara basılarak, ne kadar mesafe kat edileceği, kaç adımdan sonra dönüleceği gibi bilgiler kodlanabiliyor. Bu setin amacı, ilgili kartlar ile oluşturulan labirenti, fare üzerindeki tuşlar ile kodlayarak, programlama mantığının geliştirilmesinin sağlanmak.

Devre Labirenti

Devre labirenti oyunu, mantık geliştirme konusunda çocuklara yardımcı oluyor. Oyun seti ile birlikte gelen ve belli şekillerde elektriği iletme özelliği olan bloklar, sıralı şekilde yerleştirilerek bir labirent oluşturulup lamba yakma amaçlanıyor. Elektriği belli yönelimlerde geçiren ve sonuçta bir devre oluşturan bloklar ile oynanan oyun ile, sıralı mantık geliştirilerek, hem elektrik mühendisliği için mini bir giriş yapılıyor hem de kodlama algoritmasını anlama becerisi geliştiriliyor.

İnternetten rahatça ulaşılabilecek kaynaklar nelerdir?

Scratch

MIT tarafından yaratılan ve Türkçe desteği de olan bu uygulama 8-16 yaş arasında olan çocuklara oyun oynatarak kodlamayı öğretiyor. Çocuklar oyun oynarmış gibi kendi hayal gücündeki animasyonları kurgulayabiliyorlar.

Google Blockly

Google Blockly üzerinde sürükle bırak yöntemiyle kod yazabiliyorsunuz. Buradaki en güzel yöntem sürükle bırak yöntemi ile kodlama yaptıktan sonra yazılan kodu php ya da javascript kodu olarak görebiliyorsunuz. Böylelikle çocuğunuz tersine mühendislik yöntemi ile kolayca yazdığı kodun temelini de öğrenmiş olmaktadır.

Bu uygulamaların dışında dünya çapında yaygın olan code.org, codemonkey, codecombat çocuklara oyun oynarak kodlama yaptıran programlardan da faydalanabilirsiniz.

Peki Çocuklarımız 3 Boyutlu Tasarım Yaparken Hangi Programları Ücretsiz Kullanabilir?

Katı Modelleme Programları

TinkerCAD

LEGO-yaklaşımı ile kolay insan dostu bir uygulama. Temel olarak, yeni nesneler oluşturmak için farklı geometrik şekilleri bir araya getireceksiniz. TinkerCAD, geometrik tasarımları ve geometrik bir düşünme biçimini seviyorsanız bu sizin için mükemmeldir. Bununla birlikte, bu arayüzle organik nesneler oluşturmak çok zordur (insanlar, hayvanlar, vb.).

Fusion 360

Fusion 360, TinkerCAD programından daha gelişmiş bir uygulamadır. Bu programda sınırlarınızı TinkerCAD’a göre biraz daha zorlayabilirsiniz.

Fusion 360, TinkerCAD’in arkasındaki şirket olan Autodesk tarafından da geliştirilmiştir. Bu güçlü program artık öğrenciler, meraklılar, hobiler ve yeni başlayanlar için ücretsizdir. Yüksek kaliteli bir CAD programının profesyonel özelliklerini kullanıcı dostu bir arayüz ve iş akışı ile birleştirir. Bu nedenle Fusion360, endüstriyel tasarımcılar arasında bu kadar popüler bir programdır.

Parametrik Tasarım Programları

Parametrik 3B modelleme yazılımı, 3B modelinizi model geçmişine göz atarak ve tek tek öğelerini değiştirerek kolayca gezinmenizi ve değiştirmenizi sağlar. Hassasiyete odaklanmak istiyorsanız, genellikle bu yazılım en güçlü olanıdır. Ancak, çok fazla serbest stil tasarım özgürlüğüne sahip olamazsınız.

FreeCAD

FreeCad, teknik parçalar, yedek parçalar, gadget’lar, kılıflar, ölçek modelleri vb. gibi hassas geometrik tasarımlar oluşturmanıza izin veren ücretsiz bir yazılımdır.

OpenSCAD

3D modelinizi kodlamak istiyorsanız, OpenSCAD sizin için olabilir. Bu yazılım 3B nesneler oluşturmak için programlama dilini kullanır.

Dijital Şekillendirme Programları

İnsanlar, hayvanlar ya da yaratıklar: Dijital heykel yapmak, organik tasarımlar yaratmak istiyorsanız bu yolu seçmelisiniz. Fare hareketlerinizin en önemli olduğu nokta budur ve mekanik hassasiyet en az önem taşır.

Meshmixer

Meshmixer, dijital olarak heykel yapmanıza ve farklı 3D modelleri birbirine karıştırmanıza izin veren güçlü ve ücretsiz bir yazılımdır. Sanal kil gibi yüzeyleri gerçek zamanlı olarak kalıplayın ve geliştirin!

Sculptris

Sculptris, 3 boyutlu heykeltraşlığın heyecan verici dünyasına mükemmel bir giriş sağlar. Dijital sanatta tecrübesi olmayan biri için bile özelliklerini öğrenmek kolaydır. Yine de, 3B heykel yazılımı daha sonra diğer daha karmaşık uygulamalarda rafine edilebilecek temel modeller oluşturmak için yeterince sağlamdır.

Çokgen Modelleme Programları

Çokgen modellemede, 3B nesneniz temelde köşelere, kenarlara ve yüzlere dayalı bir ağdır. Bu, nesnenizin parçalarını tam olarak düzenlemenizi sağlar. Bir veya birkaç köşenin koordinatlarını değiştirerek, modelin şeklini değiştirebilirsiniz. Bu şekilde modellemeyi çok güçlü ama aynı zamanda başlaması daha da zorlaştırıyor.

Blender

Tasarım özgürlüğünün gücü, dik bir öğrenme eğrisi ile birlikte gelir.

Eğri ve Çizgi Modelleme Programları

Bu, modellerin bir 3B uzayda çizim çizgileri veya eğrileri temel aldığı işlemdir. Bu çizgileri veya eğrileri birleştirerek nesnenizin yüzeyini tanımlayacaksınız. Bu el ile tasarım yolu tasarımcıların hassas nesneler oluşturmalarını sağlar.

SketchUp

SketchUp, mimarların, iç tasarımcıların ve ölçek modelleyicilerin sevdiği bir yazılımdır. SketchUp temel olarak çizgilere dayanmaktadır. Adımlar oldukça kolaydır, ancak yazdırılabilir bir model yapmak bazen zor olabilir.

Çocuklarımızın Elde Edeceği Kazanımlar Nelerdir?

  • Algoritma mantığını öğrendikleri için karar verme mekanizmaları gelişecektir.
  • Analitik zekaları gelişmiş olacaktır.
  • Büyük problemleri analiz edip en küçük parçalara bölecekler ve kendileri çözüm yolu geliştirmiş olacaktır.
  • Araştırma ve geliştirme faaliyetleri artmış olacaktır.
  • Sorun oluşturan değil, sorun çözen bireyler olacaktır.
  • Hayal güçleri ve yaratıcılıkları sayesinde kendilerini daha iyi ifade edecekler ve yaptıklarını görme imkanı olduğu için özgüvenli bireyler olacaklar.
  • Bu çalışmalar sayesinde kodlamayı öğrenecekler ve kendi oyuncaklarını yapıp oynamış olacaklardır.
  • 3D printerlar sayesinde kendi tasarladıkları oyuncaklara işlemci koyup ve kod yazıp o oyuncakları istedikleri gibi yönlendirmiş olacaklar.

Kaynakça:

  • https://www.livescience.com/43296-what-is-stem-education.html
  • https://www.britannica.com/topic/STEM-education
  • https://i.materialise.com/blog/en/free-3d-printing-software/
  • http://www.bangkokpost.com/tech/local-news/456725/a-stem-education
  • http://www.takepart.com/article/2012/10/24/leading-physicist-james-gates-stem-education-at-risk
  • https://www.egitimpedia.com/stem-egitimi-nedir/
  • https://evrimagaci.org/turkiyede-stem-egitimi-7417
  • http://gebzestfa.meb.k12.tr/icerikler/sanayi-40-stem-egitimi-projesi_5764959.html
  • http://www.egitimdebilisimteknolojileri.com/stem-nedir-stem-egitimi.html
  • https://makersturkiye.com/9-ucretsiz-3-boyutlu-tasarim-programi/
  • https://www.youtube.com/watch?v=Gx2Y3JuN8PM

 

Yazarımız Oğuz Kırbıyık Kimdir?

Robotik, Otomasyon, Endüstri 4.0, Eğitim ve Danışmanlık

Robotik, Otomasyon, Endüstri 4.0, Internet of Things, Tarımda Robotikleşme ve Dijitalleşme ve Eğitmenlik

Gelecekte tüm sistemlerin otomotik bir şekilde faaliyete geçeceğini ve bu noktalarda çalışmalar yapılması gerektiğini düşünüyorum. Bu alanlar günümüzde de adını sıkça duyduğumuz Nesnelerin İnterneti, Robotikleşme ve Makineler Arası Haberleşme yani Endüstri 4.0. Bu alanları gözeterek ele aldığım çalışmaları Tarım dikeyinde yoğunlaştırarak çalışmalarıma devam etmekteyim.

Tüm bu çalışmalara yoğunlaşırken Doktora dersim olan Otonom Robotik Sistemlerde hocamız Sebastian Thrun’un 1998 yılında yazdığı makaleden bahsetti. Sebastian Thrun ismini ilk kez duymuştum ama benim doktorayı bırakmama sebep olan şey Sebastian Thrun’un 20 yıl önce yazdığı makaleyi biz daha yeni öğreniyorduk ve en az bu sistemlerden 20 yıl gerideydik.

O gün çalışmalarımı tamamen Tarımda Robotikleşme ve Otonom çapa robotuna evirmeye karar verdim.

Tüm bu süreçler devam ederken girişimci olmanın zorluğunu görmüş oldum.

Girişimcilikte hayatıma yansıyan;

Ekonomi – Paranız yoksa hayallerinize ulaşamıyorsunuz.

Eğitim – Bildiklerimi öğretmeyi, bilmediklerimi de hiç çekinmeden bilen kişilere danışarak öğrenmeyi öğrendim.

İletişim – Ne kadar çok insana dokunursam kapılar o kadar geniş açılmaya başladı.

 

Aktif Olarak Ben Ne Yapıyorum?

Entegrelab.com

Girişimcilik hayatımda yaşadığım imalat sürecinde karşılaştığım durumları bir Pazar yeri olarak kurduğum entegrelab.com özellikle lise ve üniversite ile start up firmalarının prototipleme yaparken pahalı olarak mal edebileceği ürünleri 3D printerlar vasıtasıyla elektronik kart, metal üretim ve plastik baskı yapabilme kabileyetlerinin toplandığı ve bunun yanında lise ve üniversite ile start up firmalarının ürünlerini satabileceği bir Pazar yeri platformudur.

Akülü Çay Toplama Makinesi

Kırbıyık Yazılım olarak firmamı Bilişim Vadisi’nde kurdum. Şirketim bir Start-Up firması ve pillerin yazılımsal olarak ömrünü uzatan bir sistemi temel almaktadır. Bu sistemi Akülü Çay Toplama Makinesinde kullanarak hayata Mayıs-2019 da piyasaya sürmüş olacağım. Şu aşamada ürünün prototipi gerçekleşmiş durumdadır.

Eğitim

Sanayi sektöründe Siemens TIA Portal eğitimleri ile lise ve üniversite öğrencilerine gömülü sistemler, C, C++ ve arduino eğitimi vermekteyim.