3D Sanal Laboratuvar Uygulamalarının 8. Sınıf Öğrencilerinin Bilişsel Erişilerine Etkisi

Yıl 2024, Cilt: 12 Sayı: 2, 397 - 420, 31.12.2024

Halil Kardeş , Cemil Aydoğdu

https://doi.org/10.56423/fbod.1477857

Öz

Fen bilimleri öğretiminde deney yapma, öğrenmeyi daha anlamlı kılmakta, deney yapmadan öğrenme tam anlamıyla özümsenememektedir. Ancak artan maliyetler, zaman sınırlılığı ve uygulama sırasında oluşabilecek riskler el yapımı aktiviteleri zorlaştırmaktadır. Bu çalışma, 3D sanal laboratuvar uygulamasının el yapımı aktiviteler ve geleneksel düz anlatım yöntemi ile yapılan öğretim süreçlerinden farklı olarak öğrenciler üzerine oluşturduğu bilişsel etkiyi incelemek amacıyla planlanmıştır. Çalışma 2021-2022 eğitim-öğretim yılı Konya ili 8. sınıf 79 öğrenci üzerinde “Madde ve Endüstri” ünitesi içeren bir uygulama ile gerçekleştirilmiştir. Grupların uygulama öncesi ve sonrası akademik başarılarını karşılaştırmak için ön test ve son test “Erişi Testi” uygulanmıştır. Sonuçlara göre tüm grupların puanları anlamlı olarak artarken en fazla artış sanal laboratuvar grubunda görülmüştür. Bunun yanı sıra maliyet, zaman ve risk faktörleri göz önünde bulundurulduğunda sanal laboratuvar uygulamaları ile ilgili önerilere gidilmiştir.

Anahtar Kelimeler

El Yapımı Laboratuvar, 3D Sanal Laboratuvar, Bilişsel Erişi Puanı.

Teşekkür

Bu araştırmayı tamamlamamda yardımlarını esirgemeyen Prof. Dr. Cemil AYDOĞDU ve Prof. Dr. Seyit Ahmet KIRAY'a, manevi desteği hep yanımda olan eşim Ayşe Nur ve çocuklarım Ayşe Hilal ile Ömer Mete'ye teşekkürlerimi borç bilirim.

Kaynakça

• Agustian, H. Y., & Seery, M. K. (2017). Reasserting the role of pre-laboratory activities in chemistry education: A proposed framework for their design. Chemistry Education Research and Practice, 18(4), 518-532.
• Akıllı, H. İ., & Aydoğdu, C. (2018). Planlanmış davranış teorisine göre “Güvenli Laboratuvar Kullanımını Gerçekleştirme Ölçeği” geliştirme çalışması. Akdeniz Eğitim Araştırmaları Dergisi, 23, 172-197.
• Akkağıt, İ. F., & Tekin, A. (2012). Simülasyon tabanlı öğrenmenin ortaöğretim öğrencilerinin temel elektronik ve ölçme dersindeki başarılarına etkisi. Ege Eğitim Dergisi, 13(2), 1-12.
• Altun, E., Demirdağ, B., Feyzioğlu, B., Ateş, A., & Çobanoğlu, Ş. (2009). Developing an interactive virtual chemistry laboratory enriched with constructivist learning activities for secondary schools. Procedia Social and Behavioral Sciences, (1), 1895-1898.
• Aydın, Ş. Z. N. (2018). Fen bilgisi dersi öğretiminde sanal laboratuvar uygulamasının kullanılması ve değerlendirilmesi [Yüksek lisans tezi]. İstanbul Üniversitesi.
• Aydoğdu, C. (1999). Kimya laboratuvar uygulamalarında karşılaşılan güçlüklerin saptanması. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 15(15), 30-35
• Aydoğdu, C., & Pekbay, C. (2016). Sınıf öğretmen adaylarının laboratuvarlarda yaşanan kazaların nedenlerine yönelik görüşleri. Eğitim, Bilim ve Teknoloji Araştırmaları Dergisi, 1(2), 103-112.
• Aydoğdu, C., & Şener, F. (2016). Fen eğitiminde laboratuvar kullanım tekniğinin ve güvenliğin önemi ve CLP tüzüğünün getirileri üzerine bir araştırma. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Türk Dünyası Uygulama ve Araştırma Merkezi Eğitim Dergisi, 1(1), 39-54.
• Aydoğdu, C., & Yardımcı, E. (2013). İlköğretim fen laboratuvarlarında meydana gelen kazalar ve öğretmenlerin geliştirebilecekleri davranış tarzları. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 44(44), 52-60.
• Aydoğdu, M., & Kesercioğlu, T. (2005). İlköğretimde fen ve teknoloji öğretimi. Ankara: Anı Yayıncılık.
• Blake, C., & Scanlon, E. (2007). Reconsidering simulations in science education at a distance: Features of effective use. Journal of Computer Assisted Learning, 23(6), 491-502.
• Boesdorfer, S. B., & Livermore, R. A. (2018). Secondary school chemistry teacher's current use of laboratory activities and the impact of expense on their laboratory choices. Chemistry Education Research and Practice, 19(1), 135-148.
• Bozkurt, E., & Sarıkoç, A. (2008). Fizik eğitiminde sanal laboratuvar, geleneksel laboratuvarın yerini tutabilir mi? Selçuk Üniversitesi Ahmet Keleşoğlu Eğitim Fakültesi Dergisi, 25, 89-100.
• Bretz, S. L. (2019). Evidence for the importance of laboratory courses. Journal of Chemical Education, 96(2), 193-195.
• Bucos, M. C., Dragulescu, B., & Ternauciuc, A. (2008). Developing virtual labs at “Politehnica”. Interactive Conference on Computer Aided Learning. University of Timisoara.
• Büyüköztürk, Ş. (2023). Sosyal Bilimler için Veri Analizi El Kitabı. Ankara: PegemA Yayıncılık.
• Chen, S. (2010). The view of scientific inquiry conveyed by simulation-based virtual laboratories. Computers & Education, 55(3), 1123-1130.
• Chopra, I., O'Connor, J., Pancho, R., Chrzanowski, M., & Sandi-Urena, S. (2017). Reform in a general chemistry laboratory: How do students experience change in the instructional approach? Chemistry Education Research and Practice, 18(1), 113-126.
• Cohen, L., Manion, L., & Morrison, K. (2003). Research methods in education. New York: Routledge Falmer.
• Creswell, J. W. (2021). A concise introduction to mixed methods research. SAGE publications
• Creswell, J. W. & Plano Clark, V. L. (2020). Designing and conducting mixed methods research (2nd ed.). Thousand Oaks, CA: Sage.
• Çepni, S. (2010). Araştırma ve proje çalışmalarına giriş (5. Baskı). Trabzon: Yazarın Kendi Yayını
• Çepni, S. (Eds.). (2023). Kuramdan uygulamaya fen ve teknoloji öğretimi (15. Baskı), Pegem Akademi Yayıncılık.
• Çinici, A., Özden, M., Akgün, A., Ekici, M., & Yalçın, H. (2013). Sanal ve geleneksel laboratuvar uygulamalarının 5. sınıf öğrencilerinin ışık ve ses ünitesiyle ilgili başarıları üzerine etkisinin karşılaştırılması. Bayburt Eğitim Fakültesi Dergisi, 8(2), 92-106.
• De Jong, T., Linn, M. C., & Zacharia, Z. C. (2013). Physical and virtual laboratories in science and engineering education. Science, 340(6130), 305-308.
• Doiron, J. B. (2009). Labs not in a lab: A case study of instructor and student perceptions of an online biology lab class. [Yayınlanmamış doktora tezi]. Capella University, Michigan, USA.
• Dolgopolovas, V., & Dagienė, V. (2021). Computational thinking: Enhancing STEAM and engineering education, from theory to practice. Computer Applications in Engineering Education, 29(1), 5-11.
• Duman, M. Ş., & Avcı, G. (2016). Sanal laboratuvar uygulamalarının öğrenci başarısına ve öğrenilenlerin kalıcılığına etkisi. Erzincan Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 18(1), 13-33.
• Fraenkel, J. R., Wallen, N. E. & Hyun, H. H. (2018). How to desing and evaluate research in education (10th Ed.). USA: McGraw-Hill.
• George, D., & Mallery, P. (2019). IBM SPSS Statistics 26 step by step: A simple guide and reference. Routledge.
• Hançer, M. G. (2019). Fen bilgisi öğretmen adaylarının temel laboratuvar fen bilgilerinin ölçülmesine yönelik başarı testi geliştirilmesi. [Yayınlanmamış doktora tezi]. İnönü Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü.
• Helvacı, M. A. (2008). A study on examining school administrators’ attitudes towards technology (Uşak case). Ankara University Journal of Faculty of Educational Sciences (JFES), 41(1), 115-134.
• İdin, Ş., & Aydoğdu, C. (2016). Asit ve bazın tahribatları etkinliğinin laboratuvar kullanım teknikleri açısından incelenmesi üzerine bir uygulama çalışması. Amasya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 5(2), 606-635.
• İnce, E. Y. & Kutlu, A. (2014). Web tabanlı laboratuvarlar. XVI. Akademik Bilişim Konferansı Bildirileri. 5 - 7 Şubat 2014. Mersin Üniversitesi, Isparta.
• Jafari, K. K. (2021). Erken çocukluk dönemindeki çocukların zekâ düzeyleri ve sosyal becerileri ile ailelerin ebeveynlik ve dijital ebeveynlik tutumları arasındaki ilişkinin incelenmesi. [Doktora Tezi]. Uludağ Üniversitesi, Bursa.
• Kaba, A. U. (2012). Uzaktan fen eğitiminde destek materyal olarak sanal laboratuvar uygulamalarının etkililiği. [Yüksek lisans tezi]. Anadolu Üniversitesi, Eskişehir.
• Kalaycı, Ş. (2010). SPSS uygulamalı çok değişkenli istatistik teknikleri. Ankara: Asil Yayın Dağıtım.
• Karagöz, Ö. (2006). Fizik derslerinde kullanılan farklı sanal laboratuvar programlarının tasarım ve kullanışlılık açısından değerlendirilmesi ve farklı öğretim yöntemleriyle kullanılmaları durumunda öğrenci başarısı üzerindeki etkilerinin incelenmesi. [Doktora tezi]. Marmara Üniversitesi, İstanbul.
• Kaynar, H. & Kurnaz, A. (2024). The effect of interdisciplinary teaching approach on the creative and critical thinking skills of gifted pupils. Thinking Skills and Creativity, 54, 1–18. https://doi.org/10.1016/j.tsc.2024.101637
• Kılıç, M. D., Keleş, Ö., & Uzun, N. (2015). Fen bilimleri öğretmenlerinin laboratuvar kullanımına yönelik özyeterlik inançları: Laboratuvar uygulamaları programının etkisi. Erzincan Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 17(1), 218-236.
• Kıray, S. A., & Şimşek, S. (2021). Determination and evaluation of the science teacher candidates’ misconceptions about density by using four-tier diagnostic test. International Journal of Science and Mathematics Education, 19, 935-955.
• Kırık, A. (2014). Uzaktan eğitimin tarihsel gelişimi ve Türkiye’de ki durumu. Marmara İletişim Dergisi, (21), 73-94.
• Koç, Ü. İ. (2019). Sanal ve gerçek laboratuvar uygulamalarının, 5. sınıf fen dersi elektrik ünitesi öğretiminde öğrencilerin akademik başarıları üzerine etkisinin incelenmesi. [Yüksek lisans tezi]. Necmettin Erbakan Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü).
• Korkmaz, S. (2018). Eğitsel oyun geliştirerek desteklenen fen bilimleri öğretiminin öğrenci tutum ve başarısına etkisi. [Yüksek lisans tezi]. Bartın Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü).
• Köseoğlu, F., & Bayır, E. (2012). Sorgulayıcı-Araştırmaya dayalı analitik kimya laboratuvarlarının kimya öğretmen adaylarının kavramsal değişimlerine, bilimi ve bilim öğrenme yollarını algılamalarına etkileri. Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 10(3), 604-626.
• Lawson, A. E. (2002). Science teaching and the development of thinking. Thomson Learning, CA: Wadsworth. MEB (2018). Fen bilimleri dersi öğretim programı (ilkokul ve ortaokul 3, 4, 5, 6, 7 ve 8. sınıflar), Ankara.
• Meral, A. (2018). Web tabanlı sanal fen ve teknoloji laboratuvar etkinliklerinin öğrencilerin başarısına ve motivasyonuna etkisi. [Yüksek lisans tezi]. Kastomonu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü).
• Meral, A., Aktaş, S., Akyüz, H., & Yerlikaya, Z. (2014). Fen ve teknoloji öğretmenlerinin ders kitabında bulunan etkinlikleri gerçekleştirebilme durumları. International Computer & Instructional Technologies Symposium (ICITS 2014) Özet Kitabı. Edirne.
• Micheels, W. J., & Karnes, M. R. (1950). Measuring educational achievement. Michigan Üniversitesi.
• Özdener, N. (2004). Deneysel ögretim yöntemlerinde benzetişim (simülasyon) kullanımı. IV. Uluslararası Eğitim Teknolojileri Sempozyumu: 24-26 Kasım 2004 – Sakarya: Bildiriler (s.239-343) Sakarya.
• Özdener, N. (2005). Deneysel öğretim yöntemlerinde benzetişim (simulation) kullanımı. TOJET: The Turkish Online Journal of Educational Technology, 4(4).
• Özdener, N. & Erdoğan, B. (2002). Fen öğretimi amaçlı sanal laboratuvarlarda kullanılmak üzere geliştirilmiş bir simülasyon. Sakarya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, (3), 323-330.
• Perienen, A. (2020). Frameworks for ICT integration in mathematics education-A teacher’s perspective. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 16(6), em1845.
• Polat, M. (2013). Fen bilimleri eğitimi alanında tamamlanmış yüksek lisans tezleri üzerine bir araştırma: Celal Bayar Üniversitesi Örneği. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, (35), 46-58.
• Punch, K. F., & Etöz, Z. (2020). Sosyal araştırmalara giriş: Nicel ve nitel yaklaşımlar. Ankara: Siyasal Kitabevi.
• Raja, R. & Nagasubramani, P. C. (2018). Impact of modern technology in education. Journal of Applied and Advanced Research, 2018: 3(Suppl.1), S33-S35.
• Roblyer, M. D. (2003). Integrating educational techonolgy in to teaching, Pearson Education, 74-98, Inc., Upper Saddle River, New Jersey.
• Rutten, N., Van Joolingen, W. R., & Van Der Veen, J. T. (2012). The learning effects of computer simulations in science education. Computers & Education, 58(1), 136-153.
• Sari, U., Pektaş, H. M., Çelik, H., & Kirindi, T. (2019). The effects of virtual and computer based real laboratory applications on the attitude, motivation and graphic interpretation skills of university students. International Journal of Innovation in Science and Mathematics Education, 27(1), 1-17.
• Sarıçam, S. (2019). Fen bilimleri dersinde sanal gerçeklik uygulamalarının dolaşım sistemi kavramlarının öğretimi üzerine etkisinin incelenmesi. [Doktora Tezi]. Marmara Üniversitesi, Türkiye.
• Saygı, H. (2021). Covid-19 pandemi uzaktan eğitim sürecinde sınıf öğretmenlerinin karşılaştığı sorunlar. Açık öğretim Uygulamaları ve Araştırmaları Dergisi, 7(2), 109-129.
• Scherp, A. (2002). Software development process model and methodology for virtual laboratories. Proceedings of the 20th IASTED International Multi-Conference ‘Applied Informatics’ (AI 2002), Innsbruck, Austria.
• Shute, V. J., Sun, C., & Asbell-Clarke, J. (2017). Demystifying computational thinking. Educational research review, 22, 142-158.
• Simmons, P. & Lunetta, V. (1993). “Problem-Solving behaviors during a genetics computer simulation”, Journal of Research in Science Teaching, 30(2), 153-173.
• Sözbilir, M., Gül, Ş., Okçu, B., Yazıcı, F., Kızılaslan, A., Zorluoğlu, S. L., & Atila, G. (2015). Görme yetersizliği olan öğrencilere yönelik fen eğitimi araştırmalarında eğilimler. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 15(1), 218-241.
• Tabachnick, B. G., Fidell, L. S., & Ullman, J. B. (2007). Using multivariate statistics. Boston, MA: Pearson.
• Tatlı, Z. & Ayas, A. (2011). Sanal kimya laboratuvarı geliştirilme süreci. In 5th International Computer & Instructional Technologies Symposium, s.22-24.
• Telli, S. G., & Altun, D. (2020). Coronavirüs ve çevrimiçi (online) eğitimin önlenemeyen yükselişi. Üniversite Araştırmaları Dergisi, 3(1), 25-34.
• Tepe, M., & Tekbıyık, A. (2019). Ortaokul fen bilimleri ders kitaplarının deney ve etkinlik güvenliği bakımından değerlendirilmesi. Millî Eğitim, 48(1), 223-240.
• Turgut, M. F., & Baykul, Y. (2010). Eğitimde ölçme ve değerlendirme. Ankara: Pegem Akademi.
• Ünal, İ. K., & Şeker, R. (2020). Sanal laboratuvar uygulamalarının öğrenci akademik başarıları üzerine etkisinin incelenmesi: Elektrik ünitesi. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 21(1), 504-543.
• Wang, J. & Lu, W. (2003). A web-based environment for virtual laboratory with Corba technology. International Journal of Computer Processing of Oriental Languages, 16 (4), 261-274.
• Wiersma, W. & Jurs, S. G. (2005) Research methods in education (8th edn.) Boston, MA: Pearson
• Yavuz, S., & Akçay, M. (2017). Bilgisayar destekli öğretim ile laboratuvar destekli öğretimin öğrencilerin ders başarılarına ve derse karşı tutumlarına etkisinin incelenmesi. Karaelmas Eğitim Bilimleri Dergisi, 5(1), 39-48.
• Yu, J. Q., Brown, D. J., & Billet, E. E. (2005). Development of a virtual laboratory experiment for biology. European Journal of Open, Distance and E-learning (2).1-14.