Matematik Eğitiminde GeoGebra AR Uygulamasının Kullanımını İçeren Çalışmalardaki Eğilimlerin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, GeoGebra AR yazılımının eğitim alanında kullanımına yönelik araştırmaların eğilimlerini sistematik bir şekilde incelemek amaçlanmaktadır. Google Scholar ve YÖKTEZ platformlarında yapılan tarama sonucunda elde edilen 165 çalışma arasından GeoGebra AR’yi doğrudan kullanan ve eğitimsel etkisini inceleyen 63 çalışma belirli ölçütlere göre seçilmiştir. Arksey ve O’Malley’nin (2005) beş aşamalı çerçevesi doğrultusunda içerik analiziyle değerlendirilmiştir. Seçilen çalışmalar; yayın yılı, ülke, tür, yöntem, örneklem büyüklüğü, eğitim düzeyi, yazarlık durumu, dil, kuramsal çerçeve, öğretim alanı, kullanım amacı ve raporlanan sonuçlara göre sınıflandırılmıştır. Bulgular, 2019–2024 yılları arasında yayın sayısında artış olduğunu ve Brezilya’nın bu alanda en fazla çalışma yapan ülke olduğunu göstermektedir. Çalışmaların çoğu karma yöntem kullanan akademik makalelerden oluşmakta ve ağırlıklı olarak yükseköğretim düzeyine odaklanmaktadır. Yayınların çoğunluğunun dili İngilizcedir. STEM en yaygın kuramsal çerçeve olarak öne çıkarken geometri en sık ele alınan öğretim alanı olmuştur. GeoGebra AR, matematiksel kavramları öğretmek ve gerçek yaşamdan nesneleri modellemek amacıyla kullanılmıştır. Teknolojik sınırlamalar ve zaman gereksinimi gibi dezavantajlar daha az vurgulanmıştır. Olumlu sonuçlar arasında öğrenci motivasyonunun artması ve görselleştirme ile somutlaştırmanın gelişmesi öne çıkmaktadır. GeoGebra AR’ın öğrenme etkinliğini, öğrenci katılımını, uzamsal ve eleştirel düşünme becerilerini, modelleme, problem çözme ve ilişkilendirme gibi sonuçlar ortaya konmuştur. Sonuçlar, yazılımın matematik eğitiminde faydalı olduğunu ve daha fazla araştırılmasını önermektedir.

Keywords

• GeoGebra AR
• eğitimde artırılmış gerçeklik uygulamaları
• eğitim teknolojileri
• matematik eğitimi
• sistematik inceleme

Supporting Institution

Dokuz Eylül Üniversitesi

Ethical Statement

Bu çalışma sistematik bir derleme olduğundan etik kurul onayı gerektirmemektedir. Araştırma süreci, yerleşik etik ilkelere uygun olarak yürütülmüştür.

Thanks

Bu çalışmayı tamamlamam için bana güç ve azim veren Allah’a teşekkür ederim. Araştırma sürecinde ve her zaman desteğiyle yanımda olan Nazmiye Demir'e teşekkürler.

Examining Trends in Studies Involving the Use of the GeoGebra AR Application in Mathematics Education

Abstract

This study systematically investigates the content, format, and methodological features of educational research involving GeoGebra AR software. A comprehensive search using the keyword “GeoGebra AR” across Google Scholar and YÖKTEZ yielded 165 records. Of these, 63 studies directly employing GeoGebra AR and examining its educational impact were selected and analyzed using content analysis, following Arksey and O’Malley’s (2005) five-stage framework. The selected studies were categorized by publication year, country, type, method, sample size, education level, authorship, language, theoretical framework, instructional domain, purpose of use, and reported outcomes. Findings reveal a rising trend in publications between 2019 and 2024, with Brazil leading in research output. No studies from Türkiye were found. Most were journal articles using mixed methods, primarily focused on higher education. English was the dominant language (70%), followed by seven others (30%). STEM was the most common theoretical framework, and geometry was the leading instructional domain (62%). GeoGebra AR was used to teach mathematical concepts and model real-life or architectural objects. While limitations such as technological issues, time constraints, and reduced engagement over time were noted, they were less emphasized. Positive outcomes included increased student motivation (59%) and improved visualization and concretization (37%). Overall, the findings suggest GeoGebra AR enhances learning effectiveness, student engagement, spatial and critical thinking, modeling, problem-solving, mathematical connections, and personalized instruction. These results support its continued use and further exploration in international educational research.

Keywords

• GeoGebra AR
• augmented reality applications in education
• education technologies
• mathematics education
• systematic review

Supporting Institution

Dokuz Eylül University

Ethical Statement

As a systematic review, this study did not require ethics committee approval. The research process was carried out in compliance with established ethical principles.

Thanks

I would like to express my gratitude to Allah for the strength and perseverance to complete this study. I sincerely thank Nazmiye Demir for her continuous support throughout the research process.

References

1. Akkuş, İ. & Özhan, U. (2017). Matematik ve Geometri Eğitiminde Artırılmış Gerçeklik Uygulamaları. İnönü Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 4(8), 19-33. https://doi.org/10.29129/inujgse.358421
2. Alanka, D. (2024). Nitel Bir Araştırma Yöntemi Olarak İçerik Analizi: Teorik Bir Çerçeve. Kronotop İletişim Dergisi, 1(1), 62-82.
3. Al Shorman, D. A. (2024). Examining the Role of Immersive Technologies in Preparing Preservice Elementary Teachers: Augmented Reality, Integrated STEM, Teaching Self-Efficacy, and Technology Self-Efficacy [Doctoral dissertation]. University of Nebraska. https://digitalcommons.unl.edu/dissunl/72/
4. Arksey, H. & O'Malley, L. (2005). Scoping Studies: Towards a Methodological Framework. International Journal of Social Research Methodology, 8(1), 19-32. https://doi.org/10.1080/1364557032000119616
5. Azuma, R. T. (1997). A Survey of Augmented Reality. Presence: Teleoperators & Virtual Environments, 6(4), 355-385. https://doi.org/10.1162/pres.1997.6.4.355
6. Bagossi, S. Capone, R. & Mennuni, F. (2023, Agust). Undergraduate Students Second-Order Covariational Reasoning When Conceptualizing Paraboloids Supported by Digital Tools [Conference paper]. Proceedings of the 46th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education, Hayfa, İsrail. https://www.researchgate.net/publication/372884803
7. Baltacı, A. (2019). Nitel araştırma süreci: nitel bir araştırma nasıl yapılır?. Ahi Evran Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi (AEÜSBED), 5(2), 368-388.
8. Batdı, V. & Gürgen Akıcı, B. (2022). Doküman İncelemesinde Artırılmış Gerçeklik Uygulamalarına İlişkin Nitel ve Nicel Verileri Karşılaştırma: Bir Karma-Meta Yöntemi. Elektronik Sosyal Bilimler Dergisi, 21(83), 997-1016. https://doi.org/10.17755/esosder.1060318

9. Benito, A. Nolla, Á. Gómezescobar, A. Sánchez, E. & Ajenjo, C. (2023). An Experience with Augmented Math Trails and Service-Learning in Initial Teacher Training. M. Ludwig, S. Barlovits, A. Caldeira, & A. Moura (Eds.), In Research On STEM Education in the Digital Age Proceedings of the ROSEDA Conference (s. 77-84). WTM. https://doi.org/10.37626/GA9783959872522.0.09
10. Bin Zabidi, M. A. N. Bakti, A. A. Sultan, J. Ayuni, R. T. & Arriza, L. (2024). Trends in Implementation of Technology Use in Mathematics Education on Scopus Database: Bibliometric Analysis. Mathematics Research and Education Journal, 8(1), 53–70. https://doi.org/10.25299/mrej.2024.vol8(1).16919
11. Caridade, C. M. R. (2022). GeoGebra Augmented Reality: Ideas for Teaching and Learning Math. In Mathematical Methods for Engineering Applications (s. 235-244). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-96401-6_22
12. Caridade, C. M. R. (2023, 9 March). Experience in Teaching Mathematics to Engineers: Students Versus Teacher Vision [Conference paper]. Mathematical methods for engineering applications (ICMASE 2022), Switzerland. https://doi.org/10.1007/978-3-031-21700-5_16
13. Caridade, C. M. R. & Rasteiro, D. (2024, 29-31 May). Pedagogical Innovation in Higher Education Using an Active Learning Methodology to Increase the Effectiveness of Geometry Learning for Engineering Students [Conference paper]. 5th International Conference in Electronic Engineering, Information Technology & Education (EEITE), Chania, Greece. https://ieeexplore.ieee.org/document/10654426
14. Chivai, C. H. Soares, A. A. & Catarino, P. (2022). Application of GeoGebra in the Teaching of Descriptive Geometry: Sections of Solids. Mathematics, 10(17), 3034. https://doi.org/10.3390/math10173034
15. Er, S. & Sağlam Kaya, Y. (2017). Ortaöğretim Matematik Öğretmen Adaylarının Geogebra Ortamında Materyal Hazırlama Hakkındaki Görüşleri. Mersin Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 13(1), 228-242. http://dx.doi.org/10.17860/mersinefd.305950
16. El Bedewy, S. Haas, B. & Lavicza, Z. (2023). Architectural Models Created with Mixed Reality Technologies Towards a New STEAM Practice. Y. Cai, E. Mangina, S. L. Goei, S.L. (Eds.), In Mixed Reality for Education (s. 673-684). Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-99-4958-8_3
17. Flores-Osorio, A. I. Espejo-Peña, D. A. Lobo-da-Costa, N. M. & Cabracancha-Montesinos, L. R. (2021). Convexity in the Design of Bounded Surfaces and Unconventional Solids Using GeoGebra AR. A. Mesquita, et al. (Eds.), In Perspectives and Trends in Education and Technology (s. 343-353). Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-16-5063-5_28
18. Flores-Osorio, A. I. & Espejo-Peña, D. A. (2022). Design of Surfaces in Cylindrical Coordinates Using GeoGebra AR. L. Y. Cheng (Ed.), In ICGG 2022 Proceedings of the 20th International Conference on Geometry and Graphics (s. 673-684). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-13588-0_58
19. Flores Osorio, A. I. Espejo Peña, D. A. & Castañeda Alvarado, E. L. (2024). 3D Modeling and Printing of Everyday Objects Designed in GeoGebra AR. In ICGG 2024 Proceedings of the 21st International Conference on Geometry and Graphics (s. 308-318). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-71225-8_28
20. GeoGebra. (2023). GeoGebra 3D with AR: Quick Setup Intructions. Retrieved from https://www.geogebra.org/m/bcdafv8s on November 10, 2023.
21. İbili, E. & Şahin, S. (2013). Artırılmış Gerçeklik ile İnteraktif 3D Geometri Kitabı Yazılımın Tasarımı ve Geliştirilmesi: ARGE3D. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 13(1), 1-8. https://doi.org/10.5578/fmbd.6213
22. Isharyadi, R. & Herman, T. (2022). Designing Learning Material Assisted by Augmented Reality to Improve Spatial Thinking Skills. Al-Jabar Jurnal Pendidikan Matematika, 13(2), 413-422. https://doi.org/10.24042/ajpm.v13i2.15242
23. Korkmaz, E. (2021). Artırılmış Gerçekliğin Matematik Eğitiminde Kullanımı: Bir Meta Sentez Çalışması (Yayın No. 697136) [Master’s thesis]. Dokuz Eylül Üniversitesi. https://avesis.deu.edu.tr/yonetilen-tez/6ed5ae01-d053-49ce-b3f9-065065bda9d1/artirilmis-gercekligin-matematik-egitiminde-kullanimi-bir-meta-sentez-calismasi
24. Korkmaz, E. & Moralı, H. S. (2022). A Meta-Synthesis of Studies on the Use of Augmented Reality in Mathematics Education. International Electronic Journal of Mathematics Education, 17(4), 1-21. https://doi.org/10.29333/iejme/12269
25. Korkmaz, Ö. & Yazıcı, E. (2023). 2017-2021 Yılları Arasında Türkiye’de Matematik Eğitiminde Öğretim Teknolojileri Kullanımı Eğilimleri. Gazi Eğitim Bilimleri Dergisi, 9(1), 94-122. https://dx.doi.org/10.30855/gjes.2023.09.01.005
26. Kounlaxay, K. Shim, Y. Kang, S. J. Kwak, H. Y. & Kim, S. K. (2021). Learning Media on Mathematical Education Based on Augmented Reality. KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS), 15(3), 1015-1029. https://doi.org/10.3837/tiis.2021.03.31
27. Kramarenko, T. H. Pylypenko, O. S. & Zaselskiy, V.I. (2019). Prospects of Using the Augmented Reality Application in STEM-Based Mathematics Teaching. Educational Dimension, 1, 130-144. https://doi.org/10.31812/educdim.v53i1.3843
28. Kramarenko, T. H. Pylypenko, O. S. & Muzyka, I. O. (2020, 12-13 Kasım). Digital Technologies in Specialized Mathematics Education: Application of GeoGebra in Stereometry Teaching [Conference paper]. AET 2020: Symposium on Advances in Educational Technology, Kyiv, Ukraine. https://doi.org/10.55056/cte.418
29. Kramarenko, T. H. Pylypenko, O. S. & Moiseienko, M. V. (2023, 17 Mayıs). Enhancing Mathematics Education with GeoGebra and Augmented Reality [Conference paper]. AREdu 2023: 6th International Workshop on Augmented Reality in Education, Kryvyi Rih, Ukraine. https://ceur-ws.org/Vol-3844/paper03.pdf
30. Lainufar, Mailizar, M. & Johar, R. (2021). Exploring the potential use of GeoGebra augmented reality in a project-based learning environment: The case of geometry [Conference paper]. SEA-STEM 2020 Journal of Physics Conference Series, Chicago, USA. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1882/1/012045/pdf
31. Lainufar, Mailizar, M. & Johar, R. (2020). A Need Analysis for the Development of Augmented Reality Based-Geometry Teaching Instruments in Junior High Schools [Conference paper]. AICMSTE 2019 Journal of Physics Conference Series, Chicago, USA. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1460/1/012034/pdf
32. Lepore, M. & Mennuni, F. (2023). Geogebra Augmented Reality to Facilitate the Manipulation of Diffrent Semiotic Representations of Paraboloids. International Journal for Techonology in Mathematics Education, 30(3), 131-140. https://www.researchgate.net/publication/374704275
33. Millî Eğitim Bakanlığı. (2024). Ortaöğretim Matematik Dersi (9-12. sınıflar) Öğretim Programı Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli. https://tymm.meb.gov.tr/
34. Nolla, Á. Kaya, Z. B. Benito, A. & Jiménez, R. (2023). 3D Modelling Activities with Augmented Reality and GeoGebra in Initial Teacher Training [Conference paper]. Conference: I Congreso Internacional de GeoGebra, Madrid, Spain. https://www.researchgate.net/publication/380269785
35. Osypova N. V. & Tatochenko V. I., (2021, May). Improving the Learning Environment for Future Mathematics Teachers with the Use Application of the Dynamic Mathematics System Geogebra AR [Conference paper]. Proceedings Of The 4th International Workshop On Augmented Reality İn Education (AREdu 2021), Kryvyi Rih, Ukraine. https://ceur-ws.org/Vol-2898/paper10.pdf
36. Önal, N. (2017). Artırılmış Gerçeklik Eğitim Uygulamaları İlköğretim Matematik Öğretmen Adaylarının Akademik Motivasyonlarını Etkiler mi?. İnsan ve Toplum Bilimleri Araştırma Dergisi, 6(5), 2847-2857. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/380810
37. Özdemir, D. & Özçakır, B. (2019). An Analysis of the Effects of Augmented Reality Activities in Teaching Fractions on 5th Grade Student’s Math Achievement and Attitudes. Adıyaman University Journal of Educational Sciences, 9(1), 21-41. http://dx.doi.org/10.17984/adyuebd.495731
38. Pereira, A. L. (2022). Realidade Aumentada E O Ensino De Cálculo: Possibilidades Para A Constituição Do Conhecimento [Doctoral dissertation]. Universidade Estadual Paulista (Unesp). https://repositorio.unesp.br/entities/publication/f4ac1979-d12c-4c7e-b06c-0454e3274b02
39. Petrov, P. & Atanasova, T. (2020). The Effect of Augmented Reality on Students Learning Performance in STEM Education. MDPI, 11(4). https://doi.org/10.3390/info11040209
40. Petrov, P. D. (2022). Models and Methods for the Application of Virtual and Augmented Reality in Education [Doctoral dissertation]. Bulgarian Academy of Sciences Institute of Information and Communication Technologies. https://www.iict.bas.bg/konkursi/2022/PPetrov/Abstract%20-%20English.pdf
41. Polishchuk, T. & Voznosymenko, D. (2022, 10-11 June). Using of Augmented Reality Technology in the Process of Training Future Teachers During the Study of Mathematical Disciplines [Conference paper]. Proceedings of the Third Workshop on Technology Enhanced Learning Environments for Blended Education, Foggia, Italy. https://ceur-ws.org/Vol-3265/paper_4662.pdf
42. Sotiriou, S., & Bogner, F. X. (2008). Visualizing the Invisible: Augmented Reality As An Innovative Science Education Scheme. Advanced Science Letters. 1, 114–122. https://doi.org/10.1166/asl.2008.012
43. Velázquez, F. C. & Méndez, G. M. (2021). Application in Augmented Reality for Learning Mathematical Function: A Study for the Development of Spatial Intelligence in Secondary Education Students. MDPI, 9(4), 369. https://doi.org/10.3390/math9040369