Game-Based 3D Learning Environment Development Process: A Design Framework Proposal

Abstract

Today, rapid developments in communication technologies have radically transformed the forms of interaction between individuals. In addition to traditional face-to-face communication, communication through digital environments has become an indispensable part of daily life. Technological communication tools eliminate time and space boundaries through digital games, social media platforms, mobile applications, and instant messaging systems, providing a continuous connection between individuals. Digital communication has reshaped interaction processes not only in individual relationships but also in the field of education. In this context, considering the high interest of students in digital games today, the importance of using digital games in education is increasing. However, educational digital games require a multi-dimensional and complex development process due to their synthesis of both educational and entertainment elements. In this direction, it is important that the design process is structured in a systematic and structured manner in order for educational games to be developed effectively. When the literature is examined, it is seen that there are various design research theories, but the repetition and correction cycles, which are the basic components of Design-Based Research (DBR) processes, require more time and effort, especially when educational games are addressed in a holistic manner. Therefore, in order to carry out comprehensive designs more efficiently, the TTA method is structured with a new application framework that includes layered loops and an original educational game development framework is proposed within the scope of this study. This study, which is carried out on the basis of the Design-Based Research method, consists of preparation, analysis, design, development, implementation and evaluation stages and progresses with continuous feedback loops.

Keywords

• Educational Game
• Digital Game Design
• Design-Based Research
• Digital Communication
• Technology and Communication
• Digital Communication in Education

Oyun Tabanlı 3 Boyutlu Öğrenme Ortamı Geliştirme Süreci: Bir Tasarım Çerçeve Önerisi

Abstract

Günümüzde iletişim teknolojilerindeki hızlı gelişmeler, bireyler arası etkileşim biçimlerini köklü bir şekilde dönüştürmüştür. Geleneksel yüz yüze iletişim biçimlerinin yanı sıra, dijital ortamlar aracılığıyla gerçekleşen iletişim, günlük yaşamın vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir. Teknolojik iletişim araçları; dijital oyunlar, sosyal medya platformları, mobil uygulamalar, anlık mesajlaşma sistemleri aracılığıyla zaman ve mekân sınırlarını ortadan kaldırarak bireyler arasında sürekli bir bağlantı sağlamaktadır. Dijital iletişim, yalnızca bireysel ilişkilerde değil; eğitim alanında da etkileşim süreçlerini yeniden şekillendirmiştir. Bu bağlamda günümüzde öğrencilerin dijital oyunlara duyduğu yüksek ilgi dikkate alındığında, dijital oyunların eğitimde kullanımının önemi giderek artmaktadır. Ancak eğitsel dijital oyunlar hem eğitsel hem de eğlenceye yönelik unsurları sentezlemesi nedeniyle çok boyutlu ve karmaşık bir geliştirme süreci gerektirmektedir. Bu doğrultuda, eğitsel oyunların etkili bir biçimde geliştirilebilmesi için tasarım sürecinin sistematik ve yapılandırılmış şekilde kurgulanması önem arz etmektedir. Alan yazın incelendiğinde çeşitli tasarım araştırması kuramlarının mevcut olduğu görülmekle birlikte, Tasarım Tabanlı Araştırma (TTA) süreçlerinin temel bileşenlerinden olan tekrar ve düzeltme döngüleri, özellikle eğitsel oyunların bütüncül biçimde ele alındığı durumlarda daha fazla zaman ve çaba gerektirmektedir. Bu nedenle, kapsamlı tasarımların daha verimli yürütülebilmesi amacıyla TTA yöntemi, katmanlı döngüler içeren yeni bir uygulama çerçevesiyle yapılandırılmış ve bu çalışma kapsamında özgün bir eğitsel oyun geliştirme çerçevesi önerilmiştir. Tasarım Tabanlı Araştırma yöntemi temelinde yürütülen bu çalışma; hazırlık, analiz, tasarım, geliştirme, uygulama ve değerlendirme aşamalarından oluşmakta ve sürekli geri bildirim döngüleri ile ilerlemektedir.

Keywords

• Dijital Oyun Tasarımı
• Tasarım Tabanlı Araştırma
• Eğitsel Oyun
• Dijital İletişim
• Teknoloji ve İletişim
• Eğitimde Dijital İletişim

References

1. Akbulut, Y. (2013). Çocuk ve ergenlerde bilgisayar ve internet kullanımının gelişimsel sonuçları. Trakya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 3(2).
2. Akgün, E., Nuhoğlu, P., Tüzün, H., Galip, K. A. Y. A., & Çınar, M. (2011). Bir eğitsel oyun tasarımı modelinin geliştirilmesi. Eğitim Teknolojisi Kuram ve Uygulama, 1(1), 41-61.
3. Akın, F. A., & Atıcı, B. (2015). Oyun Tabanli Öğrenme Ortamlarinin Öğrenci Başarisina ve Görüşlerine Etkisi. Turkish Journal of Educational Studies, 2(2), 75-102.
4. Aksoy, N. C. (2010). Oyun destekli matematik öğretimin ilköğretim 6. sınıf öğrencilerin kesirler konusundaki başarı, başarı güdüsü, öz-yeterlik ve tutumlarının gelişimlerine etkisi (Tez No: 278131). [Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü]. YÖK Tez Merkezi.
5. Almeida, L. C. (2012). The effect of an educational computer game for the achievement of factual and simple conceptual knowledge acquisition. Education Research International, 2012(961279), 1–5.
6. Amory, A. (2007). Game object model version II: A theoretical framework for educational game development. Educational Technology Research and Development, 55(1), 51-77.
7. Anderson, T., & Shattuck, J. (2012). Design-based research: A decade of progress in education research? Educational Researcher, 41(1), 16-25.
8. Ateş, A. (2011). Eğitsel yazılım değerlendirme ölçeği: Geçerlik ve güvenirlik çalışması. Eğitim Teknolojileri Araştırmaları Dergisi, 2(1), 1-21.

9. Aytaş, G., & Uysal, B. (2017). Oyun kavramı ve sınıflandırılmasına yönelik bir değerlendirme. Manisa Celal Bayar Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 15(1), 675-690.
10. Bakar, A., Tüzün, H., & Çağıltay, K. (2008). Öğrencilerin eğitsel bilgisayar oyunu kullanımına ilişkin görüşleri: Sosyal bilgiler dersi örneği. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 35(35), 27-37.
11. Baltacı, A. (2017). Nitel veri analizinde Miles-Huberman modeli. Ahi Evran Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 3(1), 1-14. Baptista, R., Coelho, A., & Vaz de Carvalho, C. (2024). Training and Certification of Competences through Serious Games. Computers, 13(8), 201.
12. Bayramoğlu, E., & Gürbüz, P. G. (2023). Ortaokul öğrencilerinin dijital oyun bağımlılığı ve akademik erteleme davranışları arasındaki ilişkinin incelenmesi. Uluslararası Bozok Spor Bilimleri Dergisi, 4(3), 24-43.
13. Berns, A., Gonzalez-Pardo, A., & Camacho, D. (2013). Game-like language learning in 3-D virtual environments. Computers & Education, 60(1), 210-220.
14. Bilen, M. (2002). Plandan uygulamaya öğretim (7. bs.). Anı Yayıncılık.
15. Bozkurt, A., & Genç-Kumtepe, E. (2014). Oyunlaştırma, oyun felsefesi ve eğitim: Gamification. Akademik Bilişim, 14, 147-156.
16. Çetin, B. (2013). Sınıfta istenmeyen öğrenci davranışlarıyla ilgili sınıf öğretmenlerinin karşılaştıkları sorunlar ve çözüm önerileri. Journal of Kirsehir Education Faculty, 14(1).
17. Clark, R. C., & Mayer, R. E. (2023). E-learning and the science of instruction: Proven guidelines for consumers and designers of multimedia learning. John Wiley & Sons.
18. Cook, K. L., & Bush, S. B. (2018). Design thinking in integrated STEAM learning: Surveying the landscape and exploring exemplars in elementary grades. School Science and Mathematics, 118(3-4), 93-103.
19. Creswell, J. W., & Creswell, J. D. (2017). Research Design: Qualitative, Quantitative, And Mixed Methods Approaches. USA:Sage Publications.
20. Dempsey, J. V., Haynes, L. L., Lucassen, B. A., & Casey, M. S. (2002). Forty simple computer games and what they could mean to educators. Simulation & Gaming, 33(2), 157-168.
21. Diefenthaler, A., Moorhead, L., Speicher, S., Bear, C., & Cerminaro, D. (2017). Thinking & Acting Like a Designer: How design thinking supports innovation in K-12 education. Wise & Ideo, 6(3), 2018.
22. Dumlu Güler, T. (2011). 6. sınıf fen ve teknoloji dersindeki hücre ve organelleri konusunun eğitsel oyun yöntemiyle öğretilmesinin öğrencilerin akademik başarısına etkisi (Tez No: 299762). [Master's thesis, Eğitim Bilimleri Enstitüsü]. YÖK Tez Merkezi.
23. Durak, H., & Seferoğlu, S. S. (2018). Ortaokul öğrencilerinin akıllı telefon kullanımları ve bağımlılık düzeyleriyle ilgili unsurlar. Eğitim Teknolojisi Kuram ve Uygulama, 8(1), 1-23.
24. Erensayın, E., & Güler, Ç. (2017). Eba platformundaki ders materyallerinin eğitsel yazılım değerlendirme ölçütlerine göre değerlendirilmesi. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 18(1), 657-678.
25. Furió, D., González-Gancedo, S., Juan, M. C., Seguí, I., & Rando, N. (2013). Evaluation of learning outcomes using an educational iPhone game vs. traditional game. Computers & Education, 64, 1-23.
26. Garris, R., Ahlers, R., & Driskell, J. E. (2002). Games, motivation, and learning: A research and practice model. Simulation & Gaming, 33(4), 441-467.
27. Gee, J. P. (2006). Are video games good for learning?. Nordic Journal of Digital Literacy, 1(3), 172-183.
28. Gençer, S., & Karamustafaoğlu, O. (2014). ‘Durgun Elektrik’ Konusunun Eğitsel Oyunlarla Öğretiminde Öğrenci Görüşleri. Journal of Inquiry Based Activities, 4(2), 72-87.
29. González-González, C., & Blanco-Izquierdo, F. (2012). Designing social videogames for educational uses. Computers & Education, 58(1), 250-262.
30. Grover, S., & Pea, R. (2013). Computational thinking in K–12: A review of the state of the field. Educational researcher, 42(1), 38-43.
31. Gündüz, M., Aktepe, V., Uzunoğlu, H., & Gündüz, D. D. (2017). Okul öncesi dönemdeki çocuklara eğitsel oyunlar yoluyla kazandırılan değerler. Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 4(1), 62-70.
32. Hattie, J., & Timperley, H. (2007). The power of feedback. Review of Educational Research, 77(1), 81-112.
33. Holly, M., Habich, L., & Pirker, J. (2024). GameDevDojo-An educational game for teaching game development concepts. In Proceedings of the 19th International Conference on the Foundations of Digital Games (pp. 1-9).
34. Hooshyar, D., Kori, K., Pedaste, M., & Bardone, E. (2019). The potential of open learner models to promote active thinking by enhancing self‐regulated learning in online higher education learning environments. British Journal of Educational Technology, 50(5), 2365-2386.
35. Hooshyar, D., Malva, L., Yang, Y., Pedaste, M., Wang, M., & Lim, H. (2021). An adaptive educational computer game: Effects on students' knowledge and learning attitude in computational thinking. Computers in Human Behavior, 114, 106575.
36. Juul, J. (2012). A casual revolution: Reinventing video games and their players. MIT press.
37. Kalelioglu, F., & Gülbahar, Y. (2014). The Effects of Teaching Programming via Scratch on Problem Solving Skills: A Discussion from Learners' Perspective. Informatics in Education, 13(1), 33-50.
38. Kara, N. (2022). Dijital oyun tasarımı bölümü öğrencilerinin öğrenme stilleri ve oyun dinamikleri tercihlerinin çeşitli değişkenler açısından incelenmesi. Yükseköğretim ve Bilim Dergisi, 12(1), 27-39.
39. Karamustafaoğlu, O., & Kılıç, M. F. (2020). Eğitsel oyunlar üzerine yapılan ulusal bilimsel araştırmaların incelenmesi. Atatürk Üniversitesi Kazım Karabekir Eğitim Fakültesi Dergisi, (40), 1-25.
40. Kaya, S. & Elgün, A. (2015). Eğitsel oyunlar ile desteklenmiş fen öğretiminin ilkokul öğrencilerinin akademik başarısına etkisi. Kastamonu Üniversitesi Kastamonu Eğitim Dergisi, 23(1), 329-342.
41. Kiili, K. (2005). Digital game-based learning: Towards an experiential gaming model. The Internet and Higher Education, 8(1), 13-24.
42. Kocabatmaz, H., & Saraçoğlu, G. K. (2024). The Effect of Educational Digital Games on Academic Success and Attitude in 3rd Grade Mathematics Class. Participatory Educational Research, 11(2), 230-244.
43. Koçyiğit, S., Tuğluk, M. N., & Kök, M. (2007). Çocuğun gelişim sürecinde eğitsel bir etkinlik olarak oyun. Atatürk Üniversitesi Kazım Karabekir Eğitim Fakültesi Dergisi, (16), 324-342.
44. Korkusuz, M. E., & Karamete, A. (2013). Eğitsel oyun geliştirme modelleri. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 7(2), 78-109.
45. Kuzu, A., Çankaya, S. Ve Mısırlı, Z. A. (2011). Tasarım tabanlı araştırma ve öğrenme ortamlarının tasarımı ve geliştirilmesinde kullanımı. Anadolu Journal of Educational Sciences International, 1(1), 19-35.
46. Ma, Y., & Harmon, S. W. (2009). A case study of design-based research for creating a vision prototype of a technology-based innovative learning environment. Journal of Interactive Learning Research, 20(1), 75-93.
47. Nadeem, M., Oroszlanyova, M., & Farag, W. (2023). Effect of digital game-based learning on student engagement and motivation. Computers, 12(9), 177.
48. Önen, F., Demir, S., & Şahin, F. (2012). Fen Öğretmen Adaylarının Oyunlara İlişkin Görüşleri ve Hazırladıkları Oyunların Değerlendirilmesi. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 13(3), 299-318.
49. Orngreen, R. (2015). Reflections on Design-Based Research. In IFIP Working Conference on Human Work Interaction Design (pp. 20-38). Cham, Switzerland: Springer.
50. Özdemir, Ö. (2010). Various effects of different probiotic strains in allergic disorders: an update from laboratory and clinical data. Clinical & Experimental Immunology, 160(3), 295-304.
51. Özerbaş, M. A., & Öztürk, Y. (2017). Türkçe dersinde dijital hikâye kullanımının akademik başarı, motivasyon ve kalıcılık üzerinde etkisi. Tübav Bilim Dergisi, 10(2), 102-110.
52. Plass, J. L., Homer, B. D., & Kinzer, C. K. (2015). Foundations of game-based learning. Educational Psychologist, 50(4), 258-283.
53. Prensky, M. (2001). Fun, play and games: What makes games engaging. Digital Game-Based Learning, 5(1), 5-31.
54. Razak, A. A., Connolly, T., & Hainey, T. (2011). The use of games-based learning within the curriculum for excellence: the teachers' perspective. In European Conference on Games Based Learning (p. 1). Academic Conferences International Limited.
55. Rosas, R., Nussbaum, M., Cumsille, P., Marianov, V., Correa, M., Flores, P., ... & Salinas, M. (2003). Beyond Nintendo: design and assessment of educational video games for first and second grade students. Computers & Education, 40(1), 71-94.
56. Salen, K., Tekinbaş, K. S., & Zimmerman, E. (2004). Rules of play: Game design fundamentals. Mit Press.
57. Sarıer, Y. (2020). Aktif Öğretim Yöntemlerinin, Matematik Başarısına Etkisi: Bir Meta-Analiz Çalışması. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 20(1), 115-132.
58. Song, M., & Zhang, S. (2008). EFM: A model for educational game design. In International Conference on Technologies for E-Learning and Digital Entertainment (pp. 509-517). Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg.
59. Ternik, Ž., Koron, A., Koron, T., & Šerbec, I. N. (2017). Learning programming concepts through maze game in Scratch. In Proceedings at 11th European Conference on Games Based Learning (pp. 661-670).
60. Tüzün, H., Arkün, S., Bayırtepe, E., Kurt, F., & Yermeydan Uğur, B. (2006). Fonksiyonlar Konusunun Oyun Ortamında Öğretilmesi.
61. Varışoğlu, B., Şeref, İ., Gedik, M., & Yılmaz, İ. (2013). Türkçe dersinde uygulanan eğitsel oyunlara yönelik tutum ölçeği: geçerlilik ve güvenilirlik çalışması. Adıyaman Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, (11), 1059-1081.
62. Virvou, M., Katsionis, G., & Manos, K. (2005). Combining software games with education: Evaluation of its educational effectiveness. Journal of Educational Technology & Society, 8(2), 54-65.
63. Wang, F., & Hannafin, M. J. (2005). Design-based research and technology-enhanced learning environments. Educational Technology Research and Development, 53(4), 5-23.
64. Yaman, H., Sousa, C., Neves, P. P., & Luz, F. (2024). Implementation of Game-Based Learning in Educational Contexts: Challenges and Intervention Strategies. Electronic Journal of e-Learning, 22(10), 19-36.
65. Yıldız, E., Ağgül, Ö., Çalıklar, Ş., & Şimşek, Ü. (2020). Eğitsel oyun ve işbirlikli öğrenmenin 6. sınıf öğrencilerinin akademik başarılarına, sosyal becerilerine ve öğrenme motivasyonlarına etkisi. Anemon Muş Alparslan Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 8(6), 1703-1716.
66. Yıldız, E., Şimşek, Ü., & Araz, H. (2016). Dolaşım sistemi konusunda eğitsel oyun yönteminin kullanılmasının öğrencilerin akademik başarı ve fen öğrenimi motivasyonu üzerine etkisi. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 13(36), 20-32.
67. Yünkül, E., Durak, G., Çankaya, S., & Mısırlı, Z. A. (2017). Scratch yazılımının öğrencilerin bilgisayarca düşünme becerilerine etkisi. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 11(2), 502-517.
68. Zin, N. A. M., Jaafar, A., & Yue, W. S. (2009). Digital game-based learning (DGBL) model and development methodology for teaching history. WSEAS Transactions on Computers, 8(2), 322-333.