Science Teachers' Views on the Use of Virtual Laboratories: The Van Example

Yıl 2025, Cilt: 27 Sayı: 2 , 165 - 182 , 30.06.2025

Ceylan Yavuz , Mustafa Tüysüz

https://doi.org/10.17556/erziefd.1446036

https://izlik.org/JA36NL93TE

Öz

This study aims to examine the views of science teachers on the use of virtual laboratories in science courses. Case study was used for this study. The sample of the study consisted of 46 volunteer science teachers working in schools located in the central districts of Van Province. Open-ended questionnaire, semi-structured interview and unstructured observation were used as data collection tools. The collected data was analyzed by content analysis. The results showed that science teachers and students were deficient or inadequate in using virtual laboratory applications. In the study, the participants stated that the use of virtual laboratories in science courses can provide students with a safe laboratory environment and provide meaningful and permanent learning by appealing to multiple sensory organs. Teachers identified the disadvantages of virtual laboratories as the fact that the use of virtual laboratories does not provide students with real experience and that there is not enough infrastructure in schools to use these applications. The study suggests providing internet infrastructure that can use the virtual laboratory in schools, providing in-service training for teachers, and introducing the virtual laboratory to students.

Anahtar Kelimeler

science education , virtual laboratory , science teacher opinion , phenomenology

Fen Bilimleri Öğretmenlerinin Sanal Laboratuvar Kullanımına Yönelik Görüşleri: Van Örneği

https://izlik.org/JA36NL93TE

Öz

Bu çalışmada, fen bilimleri öğretmenlerinin dersinde sanal laboratuvar kullanımına yönelik görüşlerinin derinlemesine incelenmesi amaçlanmaktadır. Bu çalışma için nitel araştırma desenlerinden durum (case) çalışması kullanılmıştır. Araştırmanın örneklemini Van İli Merkez ilçelerinde yer alan devlet okullarında görev yapan gönüllü 46 fen bilimleri öğretmeni oluşturmaktadır. Araştırmada veri araçları olarak açık uçlu anket, yarı yapılandırılmış görüşme formu ve yapılandırılmamış gözlem formu kullanılmıştır. Toplanan veriler içerik analizi ile değerlendirilmiştir. Yapılan çalışma sonucunda; fen bilimleri öğretmenlerinin ve öğrencilerinin sanal laboratuvar uygulamalarını kullanmalarına yönelik kendilerini eksik veya yetersiz olduklarını görüşünde oldukları belirlenmiştir. Çalışmada, öğretmenlerin, dersinde sanal laboratuvar kullanılmasının öğrencilere güvenli bir laboratuvar ortamı sağlayabileceğini ve birden fazla duyu organına hitap ederek anlamlı ve kalıcı öğrenmeler sağlayabileceğini belirtmişlerdir. Öğretmenler, sanal laboratuvar kullanımının öğrencilere gerçek deneyim sağlamamasını ve okullarda bu uygulamaları kullanmak için yeterli alt yapının olmamasını sanal laboratuvarın dezavantajları olarak belirtmişlerdir. Yapılan çalışma sonucunda: okullarda sanal laboratuvar kullanımına yönelik internet alt yapısının sağlanması, öğretmenlere hizmet içi eğitimlerin verilmesi, öğrencilere sanal laboratuvarın tanıtılmasına ilişkin öneriler sunulmuştur.

Anahtar Kelimeler

fen eğitimi , sanal laboratuvar , fen bilgisi öğretmen görüşleri , fenomenoloji

Etik Beyan

Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Sosyal ve Beşeri Bilimleri Yayın Etik Kurulu’nun 21/06/2021 tarihinde saat 14.00’da zoom üzerinden Prof. Dr. Orhan DENİZ başkanlığında online yapmış olduğu toplantıda aşağıdaki karar/kararları almıştır. KARAR NO 2021/08-10. Danışmanlığını Fen Bilimleri Enstitüsü Matematik ve Fen Bilimleri Eğitim Anabilim Dalı öğretim üyesi Mustafa TÜYSÜZ’ün yaptığı, yüksek lisans öğrencisi Ceylan YAVUZ’a ait “Fen Bilgisi Öğretmenlerinin Fen Bilimleri Dersinde Sanal Laboratuvar Kullanımına Yönelik Görüşlerinin İncelenmesi” adlı tez çalışmasında kullanılacak olan anket ve ölçekler incelenmiş olup söz konusu araçların ilgili kişilere uygulanmasında Sosyal ve Beşeri Etik Kuralları ve İlkeleri çerçevesinde herhangi bir sakınca olmadığına karar verilmiştir.

Kaynakça

• Aktamış, H. ve Arıcı, V. (2013). Sanal gerçeklik programlarının astronomi konularının öğretiminde kullanılmasının akademik başarı ve kalıcılığa etkisi. Mersin Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 9 (2) 58-70.
• Alkan, C., Çilenti, K., & Özçelik, D. (1991). Kimya öğretimi. Eskişehir: Anadolu Üniversitesi Yayınları.
• Alkouz, A., Al-Zoubi, A. Y., & Otair, M. (2008). J2ME-based mobile virtual laboratory for engineering education. International Journal of Interactive Technologies, 2(2), 5-10.
• Ari-Gur, P., Ikonomov, P., Rabiej, R., Thannhauser, P. Hassan, M. M., Litynski, D. M., & Schwartz, R. (2013, June). Transforming undergraduate engineering education with 3D virtual laboratory. The 120th ASEE Annual Conference & Exposition, Atlanta, USA.
• Ateş, F. M., Ömeroğlu, G., & Albayrak, M. Bildiri ID: 168: Laboratuvar Ortamlarında Malzeme Güvenlik Bilgi Formunun Sanal Uygulanabilirliği. Bildiri Kitabı. Proceedings Book, 24.
• Balakrishnan B., & Woods P. C. (2013) A comparative study on real lab and simulation lab in communication engineering from students’ perspectives, European Journal of Engineering Education, 38(2), 159-171, https://doi.org/10.1080/03043797.2012.755499
• Balbağ, M. Z., & Karaer, G. (2016). Fen bilgisi öğretmenlerinin fen öğretiminde karşılaştıkları sorunlara yönelik öğretmen görüşleri. Journal of Research in Education and Teaching, 5(3), Makale No: 01.
• Bostan Sarıoğlan, A., Altaş R., Şen R. (2020). Uzaktan Eğitim Sürecinde Fen Bilimleri Dersinde Deney Yapmaya İlişkin Öğretmen Görüşlerinin Araştırılması, Milli Eğitim Dergisi, Salgın Sürecinde Türkiye’de ve Dünyada Eğitim, 49(1), 371-394).
• Bozkurt E. (2008). Fizik eğitiminde hazırlanan bir sanal laboratuvar uygulamasının öğrenci başarısına etkisi. Selçuk Üniversitesi: Yayınlanmamış doktora tezi.
• Bozkurt, E., & Sarıkoç, A. (2008). Fizik eğitiminde sanal laboratuvar, geleneksel laboratuvarın yerini tutabilir mi? Selçuk Üniversitesi Ahmet Keleşoğlu Eğitim Fakültesi Dergisi, 25, 89-100.
• Bozkurt, M. (2022). Ortaokul Fen Bilimleri dersinde sanal müze kullanımının öğrencilerin laboratuvar malzemelerini öğrenmeleri üzerine etkisi. Necmettin Erbakan Üniversitesi: Yayınlanmamış yüksek lisans tezi.
• Bozoğlu, B., & Karaer, H. (2024). Hastanede yatarak tedavi gören ortaokul öğrencilerinin sanal laboratuvarda deney yapmaya yönelik görüşleri. Asya Studies, 8(30), 157-178. https://doi.org/10.31455/asya.1573769
• Budhu, M. (2002, August). Virtual laboratories for engineering education. International Conference on Engineering Education, 18-21, Manchester, UK.
• Carnevale, D. (2003). The virtual lab experiments. The Chronicle of Higher Education, 21(49), A.30.
• Cooper, M. (2005). Remote laboratories in teaching and learning–issues impinging on widespread adoption in science and engineering education. International Journal of Online Engineering, 1(1), 1-7.
• Creswell, J. W. (2009). Research design, qualitative, quantitative, and mixed methods approaches. California: SAGE Publications.
• Creswell, J. W. (2016). Nitel araştırma yöntemleri. M. Bütün & S. B. Demir (Çev. Ed.). Ankara: Siyasal.
• Dalgarno, B., Bishop, A., G., Bedgood J., & D., R. (2003). The potential of VL for distance education science teaching: reflections from the development and evaluation of a virtual chemistry laboratory. Uniserve Science Improving Learning Outcomes Symposium, Sydney, 90-95.
• Demirci, A. G. F. (2020). Mühendislik eğitiminde sanal ve uzak laboratuvarlar. Eğitim Bilimleri ve Teknolojileri Uygulama ve Araştırma Merkezi E-Bülten. 2, 17.
• Dennis, M. (2020). How will higher education have changed after www COVID-19? The University World News. Retrieved https://.universityworldnews.com/post.phpstory=20200324065639773
• Doiron, J. B. (2009). Labs not in a lab: a case study of instructor and student perceptions of an online biology lab class. Capella University: Unpublished doctoral thesis.
• Ekici, M. (2015). Fen bilimleri öğretmenlerinin sanal laboratuvar hakkında görüşleri ve bu yöntemden faydalanma düzeyleri. Adıyaman Üniversitesi: Yayımlanmamış yüksek lisans tezi,
• Erbay, H. N., Şimşek, İ. ve Kirişçi, M. (2019). Teaching fractions in 5th grade with a three-dimensional virtual learning environment: an example using second life. Journal of Kirsehir Education Faculty, 1(20), 155-170. https://www.doi.org/10.29299/kefad.2018.20.01.005
• Evstatiev, B., Hristova, T., & Gabrovska-Evstatieva, K. (2022). Investigation of engineering students’ attitude towards virtual labs during the COVID-19 distance education. International Journal of Electrical and Electronic Engineering & Telecommunications 11(59). https://www.doi.org/10.18178/ijeetc.11.5.373-384
• Fernández-Cantí, R. M., Lazaro, J. A., Zarza-Sánchez, S., & Villar-Zafra, A. (2012). An opensource multiplatform virtual laboratory for engineering education. International Journal of Online and Biomedical Engineering, 12(1), 50-55. https://doi.org/10.3991/ijoe.v8iS3.2267
• Finkelstein, N. D., Perkins, K. K., Adams, W., Kohl, P., & Podolefsky, N. (2005). Can computer simulations replace real equipment in undergraduate laboratories? AIP Conference Proceedings 790, 101.
• Fraenkel, J. R., Wallen, N. E., & Hyun, H. H. (2000). How to design and evaluate research in education. New York: Mc Grawhill, Inc.
• Gravier, C., Fayolle, J., Bayard, B., Ates, M., & Lardon, J. (2008). State of the art about remote laboratories paradigms-foundations of ongoing mutations. International Journal of Online Engineering, 4(1), 1-9.
• Güneş, M. H., Şener, N., Germi, N. T., & Can, N. (2013). Teacher and student assessments regarding to use of science and technology laboratory. Dicle University Journal of Ziya Gökalp Faculty of Education, 20, 1-11.
• Günlü, E. (2019). Ortaokul fen bilimleri öğretmenlerinin sanal laboratuvar kullanımının fen öğreniminde uygulanabilirliği hakkındaki görüşleri. Mersin Üniversitesi: Yayımlanmamış yüksek lisans tezi.
• Helsper, E. J., & Eynon, R. (2010). Digital natives: Where is the evidence? British Educational Research Journal, 36(3), 503–520. https://www.jstor.org/stable/27823621
• Hubers, M. D., Endedijk M. D., & Van Veen K. (2022). Effective characteristics of professional development programs for science and technology education. Professional Development in Education. 48(5), 827-846. https:// doi. org/ 10. 1080/ 19415 257. 2020. 17522 89. https://doi.org/10.1080/19415257.2020.1752289
• Jimoyiannis, A., & Komis, V. (2001). Computer simulations in physics teaching and learning: a case study on students' understanding of trajectory motion. Computers & Education, 36(2), 183-204. https://doi.org/10.1016/S0360-1315(00)00059-2
• Karagöz-Mırçık, Ö. ve Saka, A. Z. (2016). Fizik öğretiminde sanal laboratuvar destekli uygulamaların değerlendirilmesi. Journal of Research in Education and Teaching, 5, 388-395.
• Kardeş, H., & Aydoğdu, C. (2024). 3D Sanal laboratuvar uygulamalarının 8. sınıf öğrencilerinin bilişsel erişilerine etkisi. Fen Bilimleri Öğretimi Dergisi, 12(2), 397-420. https://doi.org/10.56423/fbod.1477857
• Kavlak, E. E., & Birhanlı, A. (2023). Fen bilimleri öğretmenlerinin COVID-19 uzaktan eğitim sürecinde sanal laboratuvar uygulamaları hakkındaki görüşlerinin incelenmesi. International Anatolia Academic Online Journal Social Sciences Journal, 9(2), 26-36.
• Kavlak, E. E., & Birhanlı, A. (2023). Fen öğretiminde yenilikçi bir yöntem olarak sanal laboratuvarların kullanımı. International Anatolia Academic Online Journal Social Sciences Journal, 9(2), 38-51.
• Koç Ünal, İ., & Şeker, R. (2020). Sanal laboratuvar uygulamalarının öğrenci akademik başarıları üzerine etkisinin incelenmesi: Elektrik ünitesi. Journal of Kirsehir Education Faculty, 21(1), 504-543.
• Korucu, A. T., & Kabak, K. (2020). Türkiye’de hibrit öğrenme uygulamaları ve etkileri: Bir Meta Analiz Çalışması. Bilgi ve İletişim Teknolojileri Dergisi, 2(2), 88-112.
• Martin-Villalba, C., Urquia, A., & Dormido, S. (2008). Object-oriented modelling of virtual-labs for education in chemical process control. Computers & Chemical Engineering, 32(12), 3176-3186.
• Marotzki, W. (1995). Qualitative bildungsforschung (eds. E. König and P. Zedler). Bilanz Qualitativer Forschung. Band I: Grundlagen Qualitativer Forschung. Weinheim: Deutscher Studien Verlag, 99-134.
• Merchant, Z., Goetz, E. T., Cifuentes, L., Keeney-Kennicutt, W., & Davis, T. J. (2014). Effectiveness of virtual reality-based instruction on students' learning outcomes in K-12 and higher education: A meta-analysis. Computers & Education, 70, 29-40. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2013.07.033
• Ormancı, Ü., Çepni, S., & Ülger, B. B. (2018). Fen bilimleri öğretmenlerinin ortaöğretime geçiş ortak sınavları hakkındaki görüşleri. Academy Journal of Educational Sciences, 2(1), 1-15. https://doi.org/10.31805/acjes.422031
• Önder, E. B., Tane, Z., & Tanel, R. (2023). Fizik öğretmen adaylarının gerçek ve sanal laboratuvar deneylerine ilişkin görüşleri. Buca Faculty of Education Journal, 55, 168-193. https://doi.org/10.53444/deubefd.1212278
• Özden, S. & Bozkurt, E. (2022). Ses konularının sanal laboratuvar yoluyla öğretilmesinin öğrenci başarısı üzerine etkisi. Journal of Social, Humanities and Administrative Sciences, 8(51), 555-562. http://dx.doi.org/10.29228/J OSHAS.61967
• Permanasari, A., İsmail, I., & Setiawan, W. (2016). Stem virtual lab: an alternative practical media to enhance student’s scientific literacy. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 5(2), 239-246. https://www.doi.org/10.15294/jpii.v5i2.5492
• Pınar, M. A., & Akgül, G. D. (2020). Sanal ve geleneksel laboratuvar uygulamalarının 7. sınıf öğrencilerinin kuvvet ve enerji ünitesiyle ilgili ders tutum ve motivasyonlarına etkisinin karşılaştırılması. Akdeniz Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 4(2), 13-25.
• Scheckler, R. K. (2003). Sanal laboratuvarlar: geleneksel laboratuvarların yerini alıyor mu? Uluslararası Gelişim Biyolojisi Dergisi, 47(2-3), 231-236.
• Stuckey-Mickell, T. A., & Stuckey-Danner, B. D. (2007). Virtual labs in the online biology course: student perceptions and implications for policy and practice. Technology, Colleges & Community Worldwide Online Conference, 97-105.
• Tannhäuser, A.-C., & Dondi, C. (2012). It’s lab time connecting schools to universities remote laboratories. https://docplayer.net/4940407-Its-lab-time-connecting-schools-to-universities-remote-laboratories.html adresinden 30.
• Teke, H., & Çetin, D. (2024). Fen bilimleri eğitiminde laboratuvar güvenliğiyle ilgili araştırmaların incelenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 62, 2883-2903.
• Tüysüz, C. (2010). The effect of the virtual laboratory on students’ achievement and attitude in chemistry. International Online Journal of Educational Sciences, 2(1), 37-53.
• Uluçınar, Ş., Cansaran A., & Karaca, A. (2004). Fen bilimleri laboratuvar uygulamalarının değerlendirilmesi. Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 2(4), 465- 475.
• Van Manen, M. (2007). Phenomenology of practice. Phenomenology & Practice, 1(1), 11-30.
• Yıldırım, A., & Şimşek, H. (2013). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Ankara: Seçkin Yayıncılık.
• Yılmaz, A. (2021). Fen bilimleri eğitim kapsamında uzaktan eğitimde kalite standartları ve paydaş görüşleri. Atatürk Üniversitesi Kazım Karabekir Eğitim Fakültesi Dergisi, 42, 26-50. https://doi.org/10.33418/ataunikkefd.850063