The Effect of 3D Models Designed With Educational Game Techniques on Students' Achievement

Year 2024, Volume: 12 Issue: 2, 78 - 86, 30.12.2024

Eda Demirel , Ayşe Nesibe Önder

https://doi.org/10.58638/kebd.1517090

Abstract

The purpose of this study is to examine the effects of 3D models designed using educational game techniques on students' academic achievements. The quantitative section is designed as a quasi-experimental study, with the establishment of control and experimental groups. In the experimental group, the unit on the Solar System and Eclipses was taught using 3D modeling and educational game techniques, while the control group followed the activities provided by the standard curriculum. The research findings indicate that 3D modeling supported by educational game techniques significantly increases students' academic achievement. The study's findings also lay the foundation for future research, suggesting new topics on how educational games and 3D modeling can be applied in different disciplines and educational levels.

Keywords

3D Modeling, Educational Games, Science Education, Solar System and Eclipses

Eğitsel Oyun Tekniği ile Tasarlanan 3D Modellerin Öğrencilerin Akademik Başarılarına Etkisi

Abstract

Bu çalışmanın amacı, eğitsel oyun tekniği ile tasarlanan 3D modellerin öğrencilerin akademik başarılarına etkisinin incelenmesidir. Araştırmada, yarı deneysel desen kullanılarak veriler toplanmıştır. Deney grubunda, Güneş Sistemi ve Tutulmalar ünitesi 3D modelleme ve eğitsel oyun teknikleri kullanılarak işlenirken, kontrol grubunda öğretim programının sunduğu etkinlikler uygulanmıştır. Araştırma bulguları, eğitsel oyun tekniği ile tasarlanan 3D modellemenin öğrencilerin akademik başarılarını anlamlı düzeyde artırdığını göstermektedir. Çalışmanın bulguları gelecekteki araştırmalar için temel oluşturmakta ve eğitsel oyunlar ile 3D modellemenin farklı disiplinlerde ve eğitim seviyelerinde nasıl uygulanabileceğine dair yeni araştırma konuları önerilmektedir.

Keywords

3D Modelleme, Eğitsel Oyun, Fen Bilimleri, Güneş Sistemi ve Tutulmalar

References

• Akbay, S., Özel, Ç. A., Taşdelen, Ö., Önder, A. N., & Güven Yıldırım, E., (2022). Development of light and QR-code assisted brain lobes and their tasks model and views of teacher candidates on the model. International Online Journal of Education and Teaching, 9(1), 263-283.
• Altınbulak, D., Emir, S., & Avcı, C. (2006). Sosyal bilgiler öğretiminde eğitsel oyunların erişiye ve kalıcılığa etkisi. HAYEF Journal of Education, 3(2), 35–51.
• Backlund, P.,& Hendrix, M. (2013). Educational games - Are they worth the effort? A literature survey of the effectiveness of serious games. Proceedings of the 5th International Conference on Games and Virtual Worlds for Serious Applications, 1-8. https://dx.doi.org/10.1109/VS-GAMES.2013.6624226
• Barab, S. A., Gresalfi, M., & Ingram-Goble, A. (2010). Transformational play: Using games to position person, content, and context. Educational researcher, 39(7), 525-536.
• Bizzocchi, J. & Paras, B. (2005, June). Game, motivation, and effective learning: An integrated model for educational game design. Paper presented in DiGRA: Changing Views: Worlds in Play, Canada
• Büyüköztürk, Ş., Çokluk Bökeoğlu, Ö. & Köklü, N. (2006). Sosyal bilimler için istatistik. Ankara: Pegem
• Chang, H. Y., Quintana, C., & Krajcik, J. S. (2010). The impact of designing and evaluating molecular animations on how well middle school students understand the particulate nature of matter. Science education, 94(1), 73-94.
• Cohen, L., Manion, L. & Morrison, K. (2007). Research methods in education (6th ed.). Routledge.
• Creswell, J. W.,& Plano-Clark, V. L. (2017). Designing and conducting mixed methods research (2nd ed.). Sage Publications.
• Darling-Hammond, L., & Bransford, J. (2007). Preparing teachers for a changing world. Published by Joses-Bass, America.
• Demirhan E, (2015). 3D model tasarlamanın fen bilgisi öğretmen adaylarının akademik başarıları, problem çözme becerileri, bilimsel yaratıcılıkları ve sürece yönelik algılarına etkisinin incelenmesi. Doktora Tezi, Marmara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Dori, Y. J., & Barak, M. (2001). Virtual and physical molecular modeling: Fostering model perception and spatial understanding. Journal of Educational Technology & Society, 4(1), 61-74.
• Garris, R., Ahlers, R., & Driskell, J. E. (2002). Games, motivation, and learning: A research and practice model. Simulation & Gaming, 33(4), 441-467. https://doi.org/10.1177/1046878102238607
• Hui, B. H., & Mahmud M. S. (2023). Influence of game-based learning ın mathematics education on the students' cognitive and affective domain: A systematic review. Frontiers in Psychology, 14(1), 1-15. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2023.1105806
• Hwang, W. Y., & Hu, S. S. (2013). Analysis of peer learning behaviors using multiple representations in virtual reality and their impacts on geometry problem solving. Computers & Education, 62, 308-319.
• Kaptan, F., & Korkmaz, H. (1999). İlköğretimde etkili öğretme ve öğrenme öğretmen el kitabı. Ankara: MEB.
• Karamustafaoğlu, O., Pazar, Ş. B., & Karamustafaoğlu, S. (2018). Eğitsel oyunlarla dolaşım sistemi konusunun öğretimi: Kan yolu oyunu örneği. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Türk Dünyası Uygulama ve Araştırma Merkezi Eğitim Dergisi, 3(2), 1-18.
• Karasar, N. (2009). Bilimsel araştırma yöntemi: Kavramlar ilkeler teknikler (20th ed.). Nobel Yayın Dağıtım.
• Klemenčič, M., & Hoidn, S. (2020). Conclusion: beyond student-centered classrooms–a comprehensive approach to student-centered learning and teaching through a student-centered ecosystems framework. In The Routledge international handbook of student-centered learning and teaching in higher education (pp. 626-644). Routledge.
• Koponen, I. T. (2000). Modeling layer-by-layer growth in ion beam assisted deposition of thin films. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 171(3), 314-324.
• Li, M. C., & Tsai, C. C. (2013). Game-based learning in science education: A review of relevant research. Journal of Science Education and Technology, 22, 877-898.
• Lister, M. (2015). Gamification: The effect on student motivation and performance at the post-secondary level. Issues and Trends in Educational Technology, 3(2).
• Mahrous, A., Elgreatly, A., Qian, F., & Schneider, G. B. (2021). A comparison of pre‐clinical instructional technologies: natural teeth, 3D models, 3D printing, and augmented reality. Journal of dental education, 85(11),1795-1801. https://doi.org/10.1002/jdd.12736.
• Minović, M.,& Starcevic, D. (2011). Trends in educational games development. Journal of Information Technology and Applications, 1(1), 41-55. https://dx.doi.org/10.7251/JIT1101041M
• Nadeem, M., Oroszlanyova, M., & Farag, W. (2023). Effect of digital game-based learning on student engagement and motivation. Computers, 12(9), 177.
• Özel, Ç. A., Taşdelen, Ö., Güven Yıldırım, E., & Önder, A. N. (2022). A sample implementation of teaching molecular structure of DNA in the classroom and the opinions of teacher candidates about it. Journal for Educators, Teachers and Trainers, 13(5), 427-441.
• Prensky, M. (2001). Digital natives, digital immigrants part II: Do they really think differently? On the Horizon, 9(6), 1-6. doi:10.1108/10748120110424843
• Sidlyar, M. Y.,& Kovaleva, O. A. (2021). Features of project-oriented and game-based student learning using the modeling environment SketchUp. Science and Education, 26(192), 148-156. https://doi.org/10.20310/1810-0201-2021-26-192-148-156
• Sim, J. & Wright, C. (2002). Research in health care: concepts, designs and methods. United Kingdom, Cheltenham: Nelson Thornes Ltd.
• Sönmez, V. (2010). Öğretim ilke ve yöntemleri. Anı Yayıncılık: Ankara.
• Şaşmaz Ören, F. & Erduran Avcı, D. (2004). Eğitimsel oyunla öğretimin fen bilgisi dersi "Güneş sistemi ve gezegenler" konusunda akademik başarı üzerine etkisi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 18, 67–76.
• Tokac, U., Novak, E., & Thompson, C. G. (2019). Effects of game‐based learning on students' mathematics achievement: A meta‐analysis. Journal of Computer Assisted Learning, 35(3), 407-420.
• Turan, G. Y., Köklükaya, A. N., & Yıldırım, E. G. (2020). Improving matter and heat subjects learning through genuine designed educational games. International Journal of Science and Mathematics Education, 18(1), 19-42.
• Yeşiltepe K, (2019). ARCS motivasyon modelinin fen bilimleri dersi güneş sistemi ve tutulmalar ünitesinde öğrencilerin akademik başarısı ve motivasyonuna etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Niğde.
• Yıldıran, N. (2004). Fen bilgisi dersinde atomun yapısı ve periyodik çizelge konusunun oyun ve modellerle öğretilmesinin başarıya etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• 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.