İlköğretimde artırılmış gerçeklik destekli disiplinler arası bir öğretim uygulaması

Abstract

Bu çalışmanın amacı, disiplinler arası bakış açısı esas alınarak geliştirilen artırılmış gerçeklik (AG) destekli materyallerin uygulamasına yönelik etkinlikler tasarlanmak ve yürütülen eğitimin öğrencilerin başarı, materyal motivasyonlarına, tutumlarına ve görüşlerine etkisini incelemektir. Bu amaç doğrultusunda ilköğretim sosyal bilgiler ve matematik dersi öğretim programları kapsamında belirlenen öğrenme kazanımları bütünleştirilerek AG destekli materyallerin uygulaması ve etkinlikler düzenlenmiştir. Araştırma amaçlı örnekleme yöntemlerinden ölçüt örnekleme tekniği kullanılarak 30 dördüncü sınıf öğrencisi ile yürütülmüştür. Çalışmada karma araştırma deseni temel alınmıştır. Veri toplama aracı olarak başarı testi, öğretim materyalleri motivasyon anketi, AG tutum ölçeği ve yarı yapılandırılmış görüşme formu kullanılmıştır. Verilerin analizi için ilişkili ve ilişkisiz örneklemler için t testi, frekans yüzde ve ortalama değerlerine yönelik betimsel istatistikler ve içerik analizi ile veriler değerlendirilmiştir. Araştırma sonucunda disiplinler arası kavram modeli odak seçilerek arttırılmış gerçeklik teknolojisinin öğretime entegre edilmesi ile gerçekleştirilen öğretimin deney grubu öğrencilerinin sosyal bilgiler ve matematik derslerinde başarılarını anlamlı şekilde arttırdığını sonucu elde edilmiştir. Ayrıca öğrencilerin arttırılmış gerçeklik teknolojisi ile hazırlanmış materyallere yönelik olarak motivasyonlarının ve AG uygulamalarının kullanılmasına yönelik tutumlarının yüksek düzeyde olduğu belirlenmiştir. Öğrencilerin gerçekleştirilen öğretim uygulamalarına ilişkin görüşlerine ait içerik analizi sonuçlarında ise görüşlerin duygu ve düşünceler, olumlu yönler, olumsuz yönler, AG uygulamalarının öğretimde kullanımı başlıkları altında dört tema altında gruplandığı belirlenmiştir.

Keywords

• Artırılmış gerçeklik
• disiplinler arası kavram modeli
• materyal motivasyon
• tutum.

Supporting Institution

Balıkesir Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi

Project Number

2018/005

An interdisciplinary teaching application with augmented reality support in primary education

Abstract

The study aims to design activities for the application of augmented reality supported materials developed based on an interdisciplinary perspective and to examine the effect of education on the success, material motivations, attitudes, and opinions of the students. For this purpose, the application of augmented reality supported materials and activities were organized by integrating the learning outcomes determined within the scope of primary school social studies and mathematics curriculum. The research was conducted with 30 fourth-grade students using the criterion sampling technique which was one of the purposeful sampling methods. Data collection tool as an achievement test, Instructional Materials Motivation Survey, AG attitude scale was used and a semi-structured interview form. For the analysis of the data, t-test for related and unrelated samples, descriptive statistics for frequency percentage and mean values, and content analysis were used to evaluate the data. As a result of the research, it was concluded that the teaching carried out by integrating augmented reality technology into teaching by choosing the focus of the interdisciplinary concept model significantly increased the success of the experimental group students in social studies and mathematics courses. In addition, it was determined that the students motivation towards the materials prepared with augmented reality technology and their attitudes towards the use of (AR) applications were at a high level. In the content analysis results of the students; views on the teaching practices, it was determined that the views were grouped under four themes under the headings of feelings and thoughts, positive aspects, negative aspects, and the use of AR applications in teaching.

Keywords

• Augmented reality
• interdisciplinary concept model
• material motivation
• attitude
• achievement.

Project Number

2018/005

References

1. Niess, M. L., Investigating TPACK: Knowledge growth in teaching with technology. Journal of Educational Computing Research, 44(3), 299-317, (2011).
2. ISTE, International Society for Technology in Education. Global reach of the ISTE Standards. http://www.iste.org/standards/standards-in-action/global-reach, (2017).
3. UNESCO, ‘Manual for Pilot Testing the Use of Indicators to Assess Impact of ICT Use in Education.’ http://www.unescobkk.org/education/ict/resource, (2003).
4. Hew, K. F. ve Brush, T., Integrating technology into K-12 teaching and learning: Current knowledge gaps and recommendations for future research. Educational Technology Research and Development, 55(3), 223-252, (2007).
5. Cuban, L., Kirkpatrick, H., ve Peck, C., High access and low use of technologies in high school classrooms: Explaining an apparent paradox. American Educational Research Journal, 38(4), 813-834, (2001).
6. NCES, National Center for Educational Statistics, Internet access in U.S. public schools and classrooms: 1994–2001. Online report. Retrieved from: http://nces.ed.gov/pubs2002/internet/4.aspGoogle Scholar, (2002)
7. Bingimlas, K. A., Barriers to the successful integration of ICT in teaching and learning environments: A review of the literature. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 5(3), 235-245, (2009).
8. Karaseva, A., Pruulmann-Vengerfeldt, P. ve Siibak, A Comparison of different subject cultures and pedagogical use of ICTs in Estonian schools. Nordic Journal of Digital Literacy, 8(03), 157-171, (2013).

9. Wang, Q. A, generic model for guiding the integration of ICT into teaching and learning. Innovations in Education and Teaching İnternational, 45(4), 411-419., (2008).
10. Radu, I., Augmented reality in education: a meta-review and cross-media analysis. Personal and Ubiquitous Computing, 18(6), 1533-1543., (2014).
11. Sivri, Ş. N., ve Arı, A. G., Genel biyoloji dersine yönelik ag teknolojisi ile mobil uygulama tasarımı ve öğrenci görüşlerinin incelenmesi. Eğitim Teknolojisi Kuram ve Uygulama, 10(1), 257-279., (2015).
12. Azuma, R. T. A survey of augmented reality. Presence: Teleoperators ve Virtual Environments, 6(4), 355-385, (1997).
13. Johnson, L., Levine, A., Smith, R., ve Stone, S., Simple augmented reality. The 2010 Horizon Report, 21-24. Austin, TX: The New Media Consortium, (2010).
14. Lee, K.,Augmented reality in education and training. TechTrends, 56(2), 13-21., (2012).
15. Sırakaya, D. A., Ters yüz sınıf modelinin akademik başarı, öz-yönetimli öğrenme hazırbulunuşluğu ve motivasyon üzerine etkisi. Yayınlanmamış Doktora tezi, Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara. (2015).
16. Wojciechowski, R., ve Cellary, W., Evaluation of learners’ attitude toward learning in ARIES augmented reality environments. Computers and Education, 68, 570-585., (2013).
17. Sırakaya, M., ve Alsancak Sırakaya, D., Trends in Educational Augmented Reality Studies: A Systematic Review. Malaysian Online Journal of Educational Technology, 6(2), 60-74, (2018).
18. Hwang, G. J., Wu, P. H., Chen, C. C., ve Tu, N. T., Effects of an augmented reality-based educational game on students' learning achievements and attitudes in real-world observations. Interactive Learning Environments, 24(8), 1895-1906., (2016).
19. Zhang, J., Sung, Y. T., Hou, H. T. ve Chang, K. E., The development and evaluation of an augmented reality-based armillary sphere for astronomical observation instruction. Computers and Education, 73, 178-188, (2014).
20. Olsson, T., ve Salo, M., Online user survey on current mobile augmented reality applications. In Mixed and augmented reality (ISMAR), 2011 10th IEEE international symposium, (pp. 75–84). IEEE (2011).
21. Perez-Lopez, D., ve Contero, M., Delivering educational multimedia contents through an augmented reality application: A case study on its impact on knowledge acquisition and retention. TOJET: The Turkish Online Journal of Educational Technology, 12,4,19-28. (2013).
22. Delello, J. A., Insights from pre-service teachers using science-based augmented reality. Journal of Computers in Education, 1(4), 295-311., (2014).
23. O'Brien, H. L., ve Toms, E. G., What is user engagement? A conceptual framework for defining user engagement with technology. Journal of the American society for Information Science and Technology, 59(6), 938-955. (2008).
24. Ab Aziz, K., Ab Aziz, N. A., Yusof, A. M., ve Paul, A. Potential for providing augmented reality elements in special education via cloud computing. Procedia Engineering, 41, 333-339. (2012).
25. Ersoy, H., Duman, E., ve Öncü S., AG ile Motivasyon ve Başarı: Deneysel Bir Çalışma. Journal of Instructional Technologies and Teacher Education, 5(1)., (2016).
26. Singhal, S., Bagga, S., Goyal, P., ve Saxena, V., Augmented chemistry: Interactive education system. International Journal of Computer Applications, 49 (15), 1-5., (2012).
27. Di Serio, Á ., Ibáñez, M. B., ve Kloos, C. D., Impact of an augmented reality system on students’ motivation for a visual art course. Computers & Education, 68, 586–596. doi:10.1016/j.compedu. (2013).
28. Baysan, E., ve Uluyol, Ç., Arttırılmış Gerçeklik Kitabının (AG-KİTAP) Öğrencilerin Akademik Başarılarına Etkisi ve Eğitim Ortamlarında Kullanımı Hakkında Öğrenci Görüşleri. Eğitim ve İnsani Bilimler Dergisi: Teori ve Uygulama, 7(14), 55-78., (2016).
29. Chen, C. P., ve Wang, C. H., Employing augmented-reality-embedded instruction to disperse the imparities of individual differences in earth science learning. Journal of Science Education and Technology, 24(6), 835-847. (2015).
30. Hsiao, K. F., Chen, N. S. ve Huang, S. Y., Learning while exercising for science education in augmented reality among adolescents. Interactive learning environments, 20(4), 331-349., (2012).
31. Cai, S., Wang, X. ve Chiang, F. K., A case study of Augmented Reality simulation system application in a chemistry course. Computers in Human Behavior, 37, 31-40, (2014).
32. Shelton, B. E., ve Hedley, N. R., Using augmented reality for teaching earth-sun relationships to undergraduate geography students. In The First IEEE International Workshop Agumented Reality Toolkit, IEEE. (2002)
33. Shelton, B. E., ve Stevens, R., Using coordination classes to interpret conceptual change in astronomical thinking. Proceedings of the 6th international conference for the learning sciences. Lawrence Erlbaum ve Associates, Mahweh, NJ. (2004).
34. Bujak, K. R., Radu, I., Catrambone, R., MacIntyre, B., Zheng, R., ve Golubski, G. A psychological perspective on augmented reality in the mathematics classroom. Computers & Education, 68, 536-544., (2013).
35. Rosenbaum, E., Klopfer, E. Boughner, B. ve Rosenheck, L. Engaging students in science controversy through an augmented reality role-playing game,” in Proc. of CSCL, pp. 608-610., (2007)
36. Sharples, M., Mobile learning: small devices, big issues. In N. Balacheff, Ludvigsen, S., T. Jong de ve S. Barnes (Eds.), Technology Enhanced Learning: Principles and Products. (pp. 233-249), Heidelberg, Germany: Springer., (2009).
37. Tomi, A. B., ve Rambli, D. R. A. An interactive mobile augmented reality magical playbook: Learning number with the thirsty crow. Procedia computer science, 25, 123-130., (2013).
38. Taşkıran, A., Koral, E., ve Bozkurt, A., Arttırılmış gerçeklik uygulamasının yabancı dil öğretiminde kullanılması. Akademik Bilişim Kongresi, (2015).
39. Zarzuela, M. M., Pernas, F. J. D., Martínez, L. B., Ortega, D. G., ve Rodríguez, M. A. Mobile serious game using augmented reality for supporting children’s learning about animals. Procedia computer science, 25(Supplement C), 375-381., (2013).
40. Timur, B., ve Özdemir, M., Fen Eğitiminde Artırılmış Gerçeklik Ortamlarının Kullanımına İlişkin Öğretmen Görüşleri. Uluslararası Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 2018(10), 62-75. (2018).
41. Dunleavy, M., Dede, C., ve Mitchell, R., Affordances and limitations of immersive participatory augmented reality simulations for teaching and learning. Journal of Science Education and Technology, 18, 7-22. doi:10.1007/s10956-008 9119-1 (2009).
42. Liu, W., Cheok, A. D., Mei-Ling, C. L., ve Theng, Y. L., Mixed reality classroom: learning from entertainment. In Proceedings of the 2nd international conference on Digital interactive media in entertainment and arts (pp. 65-72). ACM., (2007).
43. Lu, S. J., ve Liu, Y. C., Integrating augmented reality technology to enhance children’s learning in marine education. Environmental Education Research, 21(4), 525-541, (2015).
44. Schrier, K., Using augmented reality games to teach 21st century skills. Paper presented at the ACM Sıggraph 2006 Conference, Boston, (2006).
45. Squire, K. ve Jan, M. Mad city mystery: Developing scientific argumentation skills with a place-based augmented reality game on handheld computers. Journal of Science Education and Technology, 16(1), 5-29, (2007).
46. Kaufmann, H., Steinbügl, K., Dünser, A., ve Glück, J. General training of spatial abilities by geometry education in augmented reality. Annual Review of CyberTherapy and Telemedicine: A Decade of VR, 3, 65-76, (2005).
47. Lin, T. J., Duh, H., Li, N., Wang, H. Y., ve Tsai, C. C. An investigation of learners' collaborative knowledge construction performances and behavior patterns in an augmented reality simulation system. Computers & Education, 68, 314-321, (2013).
48. Ferrer-Torregrosa, J., Torralba, J., Jimenez, M. A., García, S. ve Barcia, J. M. ARBOOK: Development and assessment of a tool based on augmented reality for anatomy. Journal of Science Education and Technology, 24(1), 119-124, (2015).
49. Ibanez, M., Kloos, C., Leony, D., Rueda, J., ve Maroto, D., Learning a foreign language in a mixed- reality environment, Internet Computering IEEE, 15, 6, 44-47. (2011).
50. Mahadzir, N. ve Phung, L. The use of augmented reality pop-up book to increase motivation in English language learning for national primary school. Journal of Research & Method in Education, (1) 1, 26-38, (2013).
51. Bacca, J., Baldiris, S., Fabregat, R., Graf, S., ve Kinshuk. Augmented Reality Trends in Education: A Systematic Review of Research and Applications. Journal of Educational Technology & Society, 17(4), 133–149. (2014).
52. Keller, J. M., ve Litchfield, B. C. Motivation and performance. Trends and issues in instructional design and technology, 2, 89-92. (2002).
53. Theall, M. Motivation from within: Approaches for encouraging faculty and students to excel, New Directions for Teaching and Learning (1999)
54. Keller, J. M. Motivational design of Instruction. In C. M. Reigeluth (Ed.), Instructional Design Theories and Models . Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. (1983).
55. Keller, J. M. Strategies for stimulating the motivation to learn. Performance and instruction, 26(8), 1-7. (1987).
56. Keller, J. M. Challenges in learner motivation: A holistic, integrative model for research and design on learner motivation. In The 11th International Conference on Education Research. (2010).
57. Creswell, J. W. Araştırma deseni: Nitel, nicel ve karma yöntem yaklaşımları (S. B. Demir, çev). Ankara: Eğiten Kitap. (2014).
58. Balcı, A., Sosyal Bilimlerde Araştırma Yöntem, Teknik ve İlkeler. Baskı, Ankara: Pagem Yayıncılık. (2005).
59. Karasar, N. Bilimsel Araştırma Yöntemi Ankara: Nobel Tıp Kitabevleri Ltd. (2008).
60. Creswell, J. W. Research design: Qualitative and quantitative approaches. Thousand Oaks, 88(2), 207. (2012).
61. Yıldırım, A. ve Şimşek, H. Sosyal Bilimlerde Nitel Araştırma Yöntemleri. Ankara: Seçkin Yayıncılık. (2013).
62. Kutu, H. ve Sözbilir, M. Öğretim materyalleri motivasyon anketinin Türkçeye uyarlanması: Güvenirlik ve geçerlik çalışması. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 5(1), 292-312. (2011).
63. Küçük, S., Yılmaz, R., ve Göktaş, Y. İngilizce öğreniminde AG: Öğrencilerin başarı, tutum ve bilişsel yük düzeyleri. Eğitim ve Bilim, 39(176). (2014).
64. Tavşancıl, E. ve Aslan, E. Sözel, Yazılı ve Diğer Materyaller için İçerik Analizi ve Uygulama Örnekleri. Epsilon Yayınevi, İstanbul. (2001).
65. Miles, M. B., ve Huberman, A. M. Qualitative data analysis: An expanded source book (2nd ed.). Thousand Oaks, CA: Sage. (1994).
66. Jacobs, H. H., ve Borland, J. H. The interdisciplinary concept model: Theory and practice. Gifted Child Quarterly, 30(4), 159-163. (1986).
67. Jacobs, H. H. Interdisciplinary curriculum: Design and implementation. Association for Supervision and Curriculum Development, 1250 N. Pitt Street, Alexandria, VA 22314. (1989).
68. Lattuca, L. R. Creating interdisciplinarity: Interdisciplinary research and teaching among college and university faculty. Vanderbilt university press.
69. Rosenfield, P. L. (1992). The potential of transdisciplinary research for sustaining and extending linkages between the health and social sciences. Social science & medicine, 35(11), 1343-1357. (2001).
70. Yıldırım, A. Disiplinlerarası öğretim kavramı ve programlar açısından doğurduğu sonuçlar. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 12(12). (1996).
71. Wu, H. K., Lee, S. W. Y., Chang, H. Y., ve Liang, J. C. Current status, opportunities and challenges of augmented reality in education. Computers & Education, 62, 41-49. (2013).
72. Farias, L. ve Dantas, R.R., Educ-AR: A tool for assist the creation of augmented reality content for education. IEEE International Conference on Virtual Environments, HumanComputer Interfaces and Measurement Systems, 19-21. (2011).
73. Kaufmann, H. ve Papp, M. Learning objects for education with augmented reality. Proceedings of European Distance and E-Learning Network Conference, 160-165. (2006).
74. Oh, S. ve Woo, W. ARGarden: Augmented edutainment system with a learning companion. Transactions on Edutainment I Lecture Notes in Computer Science Volume 5080, 40-50. (2008).
75. Çalışkan, E. Examination of Turkish master theses and doctoral dissertations in terms of using innovative technologies in education among 2011-2015 Eğitimde yenilikçi teknolojilerin kullanımı açısından Türkiye’de son beş yıl içerisinde (2011-2015) tamamlanmış lisansüstü tezlerin incelenmesi. Journal of Human Sciences, 14(1), 496-505. (2017).
76. İzgi Onbaşılı, Ü. Artırılmış gerçeklik uygulamalarının ilkokul öğrencilerinin artırılmış gerçeklik uygulamalarına yönelik tutumlarına ve fen motivasyonlarına etkisi. Ege Eğitim Dergisi, 19(1), 320-337. (2018).
77. Azı, F. B. Artırılmış gerçeklik uygulamalarının sosyal bilgiler dersinde akademik başarı ve ders tutumlarına etkisi. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi. Necmettin Erbakan Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Anabilim Dalı, Konya.(2020).
78. Seyhan, A., ve Küçük, S. Sosyal Bilgiler Öğretmenleri ve Öğretmen Adaylarının Eğitsel Artırılmış Gerçeklik Uygulaması Geliştirme Deneyimleri. Journal of Higher Education & Science/Yüksekögretim ve Bilim Dergisi, 11(1), 56-63. (2021).