The Effect of Gamification Activities on Students' Achievement in the Sound and Its Properties Unit and Their Attitudes Towards the Science Course

Abstract

This study aimed to investigate the effects of a gamified learning environment, developed using the Web 2.0 tool Wordwall, on sixth-grade students' academic achievement in the Sound and Characteristics unit and their attitudes toward the Science course. Conducted with an experimental and a control group, the study employed a quasi-experimental design with pre-test and post-test measurements. The experimental group engaged in gamified activities designed to incorporate elements such as competition, leaderboards, certificates, scoring, progression, and visual engagement. In contrast, the control group participated in traditional worksheet-based activities. Data were collected using the Sound and Properties Unit Achievement Test (SPUAT) and the Attitude Scale Toward Science Course (ASTSC). Statistical analyses, including the Mann-Whitney U Test, Independent Samples T-test, and Wilcoxon Signed-Rank Test, were employed to analyze the data. The findings revealed a significant improvement in the experimental group’s academic achievement compared to the control group, highlighting the effectiveness of gamification in enhancing learning outcomes. However, while the experimental group demonstrated a higher mean score in attitudes toward the Science course, the difference between the experimental and control groups was not statistically significant. These results suggest that gamification positively influences academic achievement in the Sound and Properties Unit but has a limited impact on students' attitudes toward the Science course within the five-week intervention period. The study contributes to the growing body of research on gamified learning and provides recommendations for future studies, including exploring the impact of specific gamification mechanics, extending the intervention duration, and examining additional variables such as motivation and retention.

Keywords

• Academic achievement
• attitude towards science course
• gamification
• science education

References

1. Ak, M. M. ve Oruç, Ş. (2022). Sosyal bilgiler derslerinde oyunlaştırma. Uluslararası Ders Kitapları ve Eğitim Materyalleri Dergisi, 5 (1), 22-37. DOI: 10.53046/ijotem.1112220
2. Akın, F. A. ve Atıcı, B. (2015). Oyun tabanlı öğrenme ortamlarının öğrenci başarısına ve görüşlerine etkisi. Turkish Journal of Educational Studies, 2 (2), 75-102. Erişim adresi: https://dergipark.org.tr/tr/pub/turkjes/issue/34157/377663
3. Akkaya, S. (2020). Plickers uygulamasının 7. sınıf öğrencilerinin fen bilimleri dersi akademik başarılarına ve derse yönelik tutumlarına etkisi. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Ordu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ordu.
4. Aksoy, Ş. ve Özcan, H. (2020). Altıncı sınıf öğrencilerinin ses ve özellikleri ünitesi ile ilgili başarılarını ölçmeye yönelik bir test geliştirme çalışması. Eğitimde Kuram ve Uygulama, 16(2), 193-214.
5. Alcivar, I., & Abad, A. G. (2016). Design and evaluation of a gamified system for ERP training. Computers in Human Behavior, 58, 109-118.
6. Alsawaier, R. S. (2018). The effect of gamification on Motivation and Engagement. The International Journal of Information and Learning Technology, 35(1), 56-79.
7. Ares, A. M., Bernal, J., Nozal, M. J., Sánchez, F. J., & Bernal, J. (2018). Results of the use of Kahoot! Gamification tool in a course of chemistry. In 4th International Conference on Higher Education Advances (HEAD'18) (pp. 1215- 1222). Editorial Universitat Politècnica de València.
8. Arkün Kocadere, S. ve Samur, Y. (2016). Oyundan oyunlaştırmaya. İçinde İşman, A., Odabaşı, H. F. ve Akkoyunlu, B. (Ed), Eğitim Teknolojileri Okumaları. (1. Baskı), (s. 397-415). Ankara: TOJET.

9. Aygün, M. (2019). Sosyal bilgiler öğretmenlerinin ve sosyal bilgiler öğretmen adaylarının dijital vatandaşlık durumlarının incelenmesi (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Yıldız Teknik Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, İstanbul.
10. Bayrak, F. (2023). Fen bilimleri dersi eğitiminin oyunlaştırılmış E-öğrenme ortamlarıyla desteklenmesinin motivasyon ve başarıya etkisi. (Yayımlanmamış Yüksek lisans tezi). Hacettepe Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
11. Beker Baş, M. ve Karamustafaoğlu, O. (2020). Merkezi ve çevresel sinir sistemi konusunda geliştirilmiş bir eğitsel oyun. Gazi Eğitim Bilimleri Dergisi, 6 (1), 80-92. Erişim adresi: https://dergipark.org.tr/tr/pub/gebd/issue/53429/6430147
12. Bell, K. R. (2014). Online 3.0—The Rise of the gamer educator the potential role of gamification in online education. (Yayımlanmamış Doktora Tezi). University of Pennsylvania.
13. Bolat, Y. İ., Şimşek, Ö. ve Ülker, Ü. (2017). Oyunlaştırılmış çevrimiçi sınıf yanıtlama sisteminin akademik başarıya etkisi ve sisteme yönelik görüşler. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 17(4), 1741-1761.
14. Buckley, P., & Doyle, E. (2016). Gamification and student motivation. Interactive learning environments, 24(6), 1162-1175.
15. Büyüköztürk, Ş., Kılıç Çakmak, E., Akgün, Ö.E., Karadeniz, Ş. ve Demirel, F. (2018). Bilimsel araştırma yöntemleri (24. Baskı) içinde (s.181-200). Ankara: Pegem Yayınları.
16. Büyüköztürk, Ş. (2013). Sosyal bilimler için veri analizi el kitabı (Genişletilmiş 18. Baskı b.). Ankara: Pegem Akademi.
17. Chang, M., Evans, M. A., Kim, S., Norton, A., & Samur, Y. (2015). Differential effects of learning games on mathematics proficiency. Educational Media International, 52(1), 47-57.
18. Chen, C. C., Huang, C., Gribbins, M., & Swan, K. (2018). Gamify online courses with tools Built into your learning management system (LMS) to enhance self-determined and active learning. Online Learning, 22(3), 41-54.
19. Çalgıcı, G., Yıldırım, M. ve Duru, M. K. (2020). 5. Sınıf Öğrencilerinin Madde ve Hal Değişimi Konusunda Kavram Yanılgılarının Oyunlaştırma ile Giderilmesi. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 14 (2), 1278-1310. DOI: 10.17522/balikesirnef.814908
20. Çelik, O. (2017). "Canlıları tanıyalım konusu için tasarlanan eğitsel oyunların 5.sınıf öğrencilerinin akademik başarılarına ve tutumlarına etkisi. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Erzincan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzincan.
21. Çil, E. (2021). The effect of using Wordwall.net in increasing vocabulary knowledge of 5th grade EFL students. Language Education & Technology (LET Journal), 1(1), 21-28.
22. Çil, O. ve Sefer, F. (2021). Sınıf öğretmenlerinin oyun temelli matematik etkinliklerine yönelik görüşlerinin incelenmesi. Trakya Eğitim Dergisi, 11 (3), 1366-1385. DOI: 10.24315/tred.814024
23. De-Marcos, L., Dominguez, A., Saenz-de-Navarrete, J., & Pages, C. (2014). An empirical study comparing gamification and social networking on e-learning. Computers & Education, 75, 82-91.
24. Domínguez, A., Saenz-de-Navarrete, J., De-Marcos, L., Fernández-Sanz, L., Pagés, C., & Martínez-Herráiz, J. J. (2013). Gamifying learning experiences: Practical implications and outcomes. Computers & education, 63, 380-392.
25. Erdoğdu, F. ve Karataş, F. Ö. (2016). Fen eğitiminde oyunlaştırmanın farklı değişkenler üzerindeki etkilerinin incelenmesi. Hoca Ahmet Yesevi Yılı Anısına Uluslararası Türk Dünyası Eğitim Bilimleri ve Sosyal Bilimler Kongresi, 73-80. Antalya. Erişim adresi: https://www.researchgate.net/publication/312164266_Examining_the_Effects_of_Gamification_on_Different_Variables_in_Science_Education
26. Genç Ersoy, B. (2021). Türkçe öğretiminde eğitsel oyun kullanımı: Bir meta-tematik analiz çalışması. Ana Dili Eğitimi Dergisi, 9 (2), 510-530. DOI: 10.16916/aded.887902
27. Güler, C., & Güler, E. (2015). Gamification in online learning environment: The use of badge. Journal of Research in Education and Teaching, 4(3), 125-130.
28. Hanus, M., & Fox, J. (2015). Assessing the effects of gamification in the classroom: A longitudinal study on intrinsic motivation, social comparison, satisfaction, effort, and academic performance. Computers & Education, 80(0), 152-161.
29. Harrold, D. J. (2015). Game on: A qualitative case study on the effects of gamified curriculum design on student motivational learning habits (Order No. 3691842). Available from ProQuest Dissertations & Theses Global. (1673159776). Erişim adresi: http://search.proquest.com/docview/1673159776?accountid=15958
30. Hüner, O. (2018). Effects of gamification on academic achievement and motivation in second language learning (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Bahçeşehir Üniversitesi, İstanbul.
31. Järvinen, A. (2008). Games without frontiers: Theories and methods for game studies and design. (Yayımlanmamış doktora tezi). Tampere University, Finlandiya.
32. Karayılan, M., Çakmak, G. ve Güzel, R. (2018). Bitki ve hayvanlarda üreme, büyüme ve gelişme ünitesinin değerlendirme sürecinde kullanılan oyunlaştırma etkinliğinin öğrencilerin fen bilimleri dersindeki başarılarına etkisi. Dicle University Journal of Ziya Gokalp Education Faculty, (34), 60-69.
33. Kılıçel, D. ve Ertaş Kılıç, H. (2021). Fen bilimleri öğretmenlerinin ve ortaokul öğrencilerinin oyunlaştırma tekniği hakkındaki görüşleri. Anadolu Öğretmen Dergisi, 5 (1), 137-159. DOI: 10.35346/aod.767375
34. Meşe, C., ve Dursun, Ö. Ö. (2018). Oyunlaştırma bileşenlerinin duygu, ilgi ve çevrimiçi katılıma etkisi. Eğitim ve Bilim, 43(196).
35. Mohammed, D. A. (2018). Gamification in E-learning: the effect on student performance and perception at an Iraqi unıversity (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Çankaya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
36. Okur, M. ve Koca Akkuş, B. (2021). Fen eğitiminde oyun temelli öğrenmenin öğrencilerin fen dersine yönelik tutuma etkisi: Bir meta-analiz çalışması. Journal of Computer and Education Research, 9 (17), 327-352. DOI: 10.18009/jcer.860779
37. Özkan, Z. ve Samur, Y. (2017). Oyunlaştırma yönteminin öğrencilerin motivasyonları üzerine etkisi. Ege Eğitim Dergisi, 18 (2), 857-886. DOI: 10.12984/egeefd.314801
38. Prensky, M. (2007). How to teach with technology: Keeping both teachers and students comfortable in an era of exponential change. Emerging Technologies for Learning, 2, 40-46.
39. Putra, S. D., & Yasin, V. (2021). MDA framework approach for gamification-based elementary mathematics learning design. International Journal of Engineering, Science and Information Technology, 1(3), 35-39.
40. Samur, Y. (2015). Gamifying a hybrid graduate course. In Global Learn Conference, FernUniversitat in Hagen, Berlin, Germany. Oyundan Oyunlaştırmaya (Vol. 413).
41. Samur, Y. ve Cömert, Z. (2019). Fen ve Matematik Eğitiminde Oyun Temelli Öğrenme ve Oyunlaştırma. Akgündüz, D. (Ed), Fen ve Matematik Eğitiminde Teknolojik Yaklaşımlar (1. Baskı) içinde (s. 361-389). Ankara: Anı Yayınları.
42. Setiawan, A., & Soeharto, S. (2020). Kahoot-based learning game to improve mathematics learning motivation of elementary school students. Al-Jabar: Jurnal Pendidikan Matematika, 11(1), 39-48. https://doi.org/10.24042/ajpm.v11i1.5833
43. Sönmez, V. & Alacapınar, F.G. (2013) Örneklendirilmiş bilimsel araştırma yöntemleri (7. baskı). Anı Yayıncılık.
44. Şahin, M. (2015). Oyunlaştırılmış oyun temelli öğrenmenin öğrencilerin fen bilimleri dersi başarılarına ve derse yönelik tutumlarına etkisi (Yayımlanmamış Yüksek lisans tezi). Bahçeşehir Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
45. Şenocak, D. ve Bozkurt, A. (2020). Oyunlaştırma, oyuncu türleri ve oyunlaştırma tasarım çerçeveleri. Açıköğretim Uygulamaları ve Araştırmaları Dergisi, 6 (1), 78-96. Erişim adresi: https://dergipark.org.tr/en/pub/auad/issue/55639/761308
46. Şentürk, C. (2020). Oyun temelli fen öğrenme yaşantılarının akademik başarıya, kalıcılığa, tutuma ve öğrenme sürecine etkileri. Milli Eğitim Dergisi, 49 (227), 159-194. Erişim adresi: https://dergipark.org.tr/tr/pub/milliegitim/issue/56322/6165957
47. Taşkın, G. ve Aksoy, G. (2019). Fen bilimleri dersine yönelik tutum ölçeği geliştirme; Geçerlik ve güvenirlik çalışması. İnönü Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 6 (12), 20-35. DOI: 10.29129/inujgse.542568
48. Taşkın, N. ve Kılıç Çakmak, E. (2017). The use of gamificaiton in student centered learning environments as alternative assessment. Bartın University Journal of Faculty of Education, 6 (3) , 1227-1248 . DOI: 10.14686/buefad.333286
49. TDK (2021). Türk Dil Kurumu Sözlüğü. Ankara: TDK Yayınları.
50. Tekkuş, Ç. (2022). Fen öğretiminde oyun temelli öğrenmenin girişimcilik ve akademik başarı üzerindeki etkisi. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Çukurova Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Adana.
51. Tuğrul, B. (2014). Oyun temelli öğrenme: Okul öncesinde özel öğretim yöntemleri. (177). Ankara: Anı Yayıncılık.
52. Tunga, Y. ve İnceoğlu, M. M. (2020). E-Öğrenme ortamlarında oyunlaştırma kullanımının öğrenenlerin akademik başarısına ve derse katılım durumuna etkisinin incelenmesi, Manisa Celal Bayar Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, TBMM 100. Yıl Özel Sayısı, 339-356 . DOI: 10.18026/cbayarsos.679587
53. Turan, Z., Avinc, Z., Kara, K., ve Goktas, Y. (2016). Gamification and education: Achievements, cognitive loads, and views of students. International Journal of Emerging Technologies in Learning (iJET), 11(07), 64-69.
54. Türkmen G.P. (2017). Oyunlaştırma yöntemiyle öğrenmenin öğrencilerin matematik başarılarına ve derse yönelik tutumlarına etkisi (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Erciyes Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Kayseri.
55. Türkmen, G. P. ve Soybaş, D. (2019). The effect of gamification method on students' achievements and attitudes towards mathematics. Bartın University Journal of Faculty of Education, 8 (1) , 258-298 . DOI: 10.14686/buefad.424575
56. Ulus, G. (2021). Madde ve değişim ünitesi için oyunlaştırma kullanmanın öğrencilerin akademik başarı ve motivasyonlarına etkisi. (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Dokuz Eylül Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
57. Yazıcıoğlu, S. ve Çavuş-Güngören, S. (2019). Oyun temelli etkinliklerin ortaokul öğrencilerinin fen öğrenmesine olan etkisini başarı, motivasyon, tutum ve cinsiyet değişkenlerine göre incelenmesi. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 13 (1), 389-413. DOI: 10.17522/balikesirnef.584673
58. Yenice, N., Tunç Alpak, G. ve Yavaşoğlu, N. (2019). Eğitsel oyun uygulamasının 5. sınıf öğrencilerinin fen öğrenmeye yönelik motivasyonları üzerindeki etkisinin incelenmesi. E-Uluslararası Eğitim Araştırmaları Dergisi, 10(1), 87-100.
59. Yıldırım, İ. (2016). Oyunlaştırma Temelli “Öğretim İlke ve Yöntemleri” Dersi Öğretim Programının Geliştirilmesi, Uygulanması ve Değerlendirilmesi (Yayımlanmamış Doktora Tezi). Gaziantep Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Gaziantep
60. Weisberg, D. S., Hirsh‐Pasek, K., & Golinkoff, R. M. (2013). Guided play: Where curricular goals meet a playful pedagogy. Mind, Brain, and Education, 7(2), 104-112.
61. Werbach, K., Hunter, D., & Dixon, W. (2012). For the win: How game thinking can revolutionize your business (Vol. 1). Philadelphia: Wharton digital press.
62. Wordwall Özellikleri. (2023, 17 Mart) Erişim adresi: www.wordwall.net/features.
63. Xezonaki, A. (2022). Gamification in preschool science education. Advances in Mobile Learning Educational Research, 2(2), 308-320.
64. Zourmpakis, A. I., Papadakis, S., & Kalogiannakis, M. (2022). Education of preschool and elementary teachers on the use of adaptive gamification in science education. International Journal of Technology Enhanced Learning, 14(1), 1-16.
65. Zsoldos-Marchis, I. (2020). Gamification of the mathematics course for pre-service preschool and primary school teachers. In EDULEARN20 Proceedings (pp. 6787-6794). IATED.