SANAL LABORATUVAR UYGULAMALARININ ÖĞRENCİ AKADEMİK BAŞARILARI ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ: ELEKTRİK ÜNİTESİ

Öz

Bu çalışmada fen bilimleri dersi “Elektrik” ünitesinin öğretiminde geleneksel laboratuvar uygulamaları ile sanal laboratuvar uygulamalarının 5.Sınıf öğrencilerinin Akademik başarılarına ve öğrenmenin kalıcılığına etkisi araştırılmıştır. Araştırmanın kontrol grubunda geleneksel laboratuvar ortamında öğretim gerçekleştirilirken deney grubunda ise fen bilimleri öğretim programı dahilinde hazırlanan sanal laboratuvar ortamında işlenmiştir. Oluşturulan sanal laboratuvarda Colorado Üniversitesinin hazırladığı “Devre Yapım Kiti” simülasyonları, EBA ve Morpakampüs uygulamaları kullanılmıştır. Çalışma grubunu 2017- 2018 yılında Ankara ilinde bulunan bir devlet ortaokulunun 5. Sınıf öğrencileri oluşturmuştur. Deneme ve kontrol gruplarında 27’şer öğrenci olmak üzere toplam 54 erkek öğrenci araştırmaya dahil edilmiştir. Bu araştırmada araştırmacı tarafından modifiye edilen güvenirliliği KR20= 0.850, madde güçlüğü ortalaması 0,524 ve madde ayırt ediciliği ortalaması 0,458 olan “Elektrik Başarı Testi” kullanılmıştır. Araştırma sonunda elde edilen bulgular SPSS-12 istatistik paket programı ile çözümlenmiştir. Gruplar arası karşılaştırmalar bağımsız gruplar t testi ile yapılmıştır. Grup içi karşılaştırmalar da ise bağımlı gruplar, t testinden yararlanılmıştır. Araştırma sonunda, sanal laboratuvar yönteminin kullanıldığı deney grubu ile geleneksel yöntem uygulanan kontrol grubu arasında başarı ve kalıcılık yönünden deney grubu lehine anlamlı p

Anahtar Kelimeler

• Fen bilimleri eğitimi,Elektrik,Sanal laboratuvar.

The Examination of The Effect of Virtual Laboratory Applications on Student’ Academic Achievement: Electricity Unit

Abstract

This study investigates the effect of traditional and virtual laboratory-based instruction on the fifth graders' academic achievement and permanence of learning in the electricity unit. In the control group of the research, teaching is carried out in the traditional laboratory environment. In contrast, in the experimental group, it is processed in the virtual laboratory environment prepared within the science education program. "Circuit Construction Kit" simulation prepared by the University of Colorado, EBA, and Morpacampus applications were used in the virtual laboratory applications. Participants are 5th-grade students from a state school in the province of Ankara in the 2017-2018 academic year. Twenty-seven students in the control group and 27 students in the experimental group, a total of 54 students participated in the study. "Electricity Achievement Test," which is modified by researchers, is used to collect data. The reliability coefficients KR-20 is calculated as 0,850; item difficulty index as 0,524; and item discrimination index as 0,458. Data is analyzed by using the SPSS-12 package programme. Independent groups t-test was performed to compare the means across groups, and a dependent ttest was performed to compare means within groups. Findings reveal a significant difference p

Keywords

• Science education, Electricity, Virtual laboratory

Kaynakça

1. •Abdüsselam, M. S. (2016). Fizik öğretiminde artırılmış gerçeklik ortamlarının kullanımlarına ilişkin öğretmen ve öğrenci görüşleri: 11. sınıf manyetizma konusu örneği. Pegem Eğitim ve Öğretim Dergisi, 4(1), 2014, 59-74.
2. Açıksoy, G., ve İşlek, D. (2017). The ımpact of the virtual laboratory on students' attitudes in a general physics laboratory. International Journal of Online Engineering, 13(4), 20-28.
3. Akçay, S., Aydoğdu, M., Yıldırım, H. İ., ve Şensoy, Ö. (2005). Fen eğitiminde ilköğretim 6. Sınıflarda çiçekli bitkiler konusunun öğretiminde bilgisayar destekli öğretimin öğrenci başarısına etkisi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 13(1), 2005, 103-116.
4. Akgün, Ö. E. (2005). Bilgisayar destekli ve fen bilgisi laboratuvarında yapılan gösterim deneylerinin öğrencilerin fen bilgisi başarısı ve tutumları üzerindeki etkisi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 2(1), 1-20.
5. Akın, E., ve Karaköse, M. (2003). Elektrik ve bilgisayar mühendisliği eğitiminde sanal laboratuvarların kullanımı. Elektrik-Elektronik-Bilgisayar Mühendislikleri Eğitimi 1. Ulusal Sempozyumu, Ankara, Türkiye, 166-169.
6. Akkağıt, Ş. F., ve Tekin, A. (2012). Simülasyon tabanlı öğrenmenin ortaöğretim öğrencilerinin temel elektronik ve ölçme dersindeki başarılarına etkisi. Ege Eğitim Dergisi, 13(2), 1-12.
7. Aydoğdu, C. (1999). Kimya laboratuvar uygulamalarında karşılaşılan güçlüklerin saptanması. HÜ Eğitim Fakültesi Dergisi, 15, 30-35.
8. Bingöl, O., ve Elmas, Ç. (2017). Virtual lab: space vector pwm for two-and three-level inverters sanal laboratuar: iki ve üç seviyeli eviriciler için uzay vektör pwm, Pamukkale Univ Muh Bilim Derg, 23(2), 95-102.

9. Bozkurt, E. (2008). Fizik eğitiminde hazırlanan bir sanal laboratuvar uygulamasının öğrenci başarısına etkisi Yayınlanmamış Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
10. Bozkurt, E., ve Sarıkoç, A. (2008). Can the virtual laboratory replace thetraditional laboratory in physicseducation. Ahmet Keleşoğlu Faculty of Education Journal.(25), 89-100.
11. Büyüköztürk, Ş., Çakmak, E. K., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş., ve Demirel, F. (2012). Bilimsel araştırma yöntemleri. Ankara: Pegem Akademi. 13. Baskı.
12. Chang, C. Y. (2000). Enhancing tenth graders' earth-science learning through computer-assisted instruction. Journal of Geoscience Education, 48(5), 636-640.
13. Çelik, E. (2007). Ortaöğretim coğrafya derslerinde bilgisayar destekli animasyon kullanımının öğrenci başarısına etkisi. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ortaöğretim Sosyal Alanlar Eğitimi Anabilim Dalı, Coğrafya Eğitimi Bilim Dalı, İstanbul.
14. Çetin, O., ve Günay, Y. (2011). Fen eğitimine yönelik örnek bir web tabanlı öğretim materyalinin hazırlanması ve bu materyalin öğretmen öğrenci görüşleri doğrultusunda değerlendirilmesi. Journal of Kirsehir Education Faculty, 12(2), 175-202.
15. Çiloğlugil, B., Aslan, B. G., ve İnceoğlu, M. M. (2017). Lise öğrencilerine bilgisayar donanımı öğretimi: devremi kuruyorum. Ege eğitim dergisi, 18(1), 266-287.
16. Çinici, A., Özden, M., Akgün, A., Ekici, M., ve 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.
17. Çukurbaşı, B., ve Karamete, A. (2017). Üç boyutlu sanal ortamlarda beş aşamalı modelin uygulanması. Mersin University Journal of the Faculty of Education, 31(1), 36-64.
18. Daşdemir, İ. (2013). Animasyon kullanmının öğrencilerin akademik başaralarına öğrenilen bilgilerin kalıcılığına ve bilgilerin kalıcılığına ve bilimsel süreç becerilerine etkisi. Kastamonu Üniversitesi Kastamonu Eğitim Dergisi, 21(4), 1287-1304.
19. Daşdemir, İ., ve Doymuş, K. (2016). Fen ve teknoloji dersinde animasyon kullanımının öğrencilerin akademik başarılarına, öğrenilen bilgilerin kalıcılığına ve bilimsel süreç becerilerine etkisi. Pegem Eğitim ve Öğretim Dergisi, 2(3), 33-42.
20. Dinçer, S., ve Güçlü, M. (2013). Fen bilgisi eğitiminde bilgisayar destekli simülasyon kullanımının etkililiği ve yeni yönelimler: Bir meta-analiz çalışması. International Journal of Human Sciences, 10, 35-48.
21. Duman, M. Ş., ve Avcı, G. (2016). Sanal laboratuvar uygulamalarının öğrenci başarısına ve öğrenilenlerin kalıcılığına etkisi. Journal of Education Faculty, 18(1), 13-33.
22. EBA. (2018). Fen Bilimleri 5. Sınıf. Elektrik ve devre elemanları. 08.01.2018 tarihinde, https://www.eba.gov.tr/ders/proxy/VCollabPlayer_v0.0.531/index.html#/main/curriculum/2/e ba/5/feny?currID=f7594a7f011b6b9b2344f6de5775563f&expand=false&isSub=false&schoolSub Type=3&backID=-1, adresinden erişilmiştir.
23. Ercan, O., Ural, E., ve Ozates, D. (2016). The effect of web assisted teaching on students' achievement in the subject of mixtures and attitudes towards chemistry. Hacettepe Üniversity Journal of Education, 31(1), 163-179.
24. Ercan, T., Şahin, Y. G., ve Balta, S. (2009). An Indispensable Contributor To Efffective Time Management In Class: Remote Presenter. In Proceedings of 9 th International Educational Technology Conference, 249-254.
25. Farrokhnia, M. R., ve Esmailpour, A. (2010). A study on the impact of real, virtual and comprehensive experimenting on students’ conceptual understanding of DC electric circuits and their skills in undergraduate electricity laboratory. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2(2), 5474-5482.
26. Irmak, E., ve Calpbinici, A. (2017). E-Laboratuvarlar için yeni bir tasarım: Eş zamanı erişilebilen deneysel uygulama platformu. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 32(2), 363-375. İnce, E. Y., ve Kutlu, A. (2016). Web tabanlı laboratuvarlar. 28.08.2017 tarihinde http://ab.org.tr/ab14/bildiri/34.pdf, adresinden erişilmiştir.
27. Kaçar, S., Boz, A. F., Arıcıoğlu, B., ve Tekin, H. (2017). PID denetleyici uygulamaları için yeni bir online deney seti tasarımı. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 21(1), 34-46.
28. Karakuyu, Y., Bilgin, İ., ve Sürücü, A. (2013). Araştırmaya dayalı öğrenme yaklaşımlarının üniversite öğrencilerinin genel fizik laboratuvarı ıı dersindeki başarı ve bilimsel süreç becerilerine etkisi, Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 21(10), 237-250
29. Karataş, S. (2006). Deneyim eşitliğine dayalı internet temelli ve yüz yüze öğrenme sistemlerinin öğrenci başarısı açısından karşılaştırılması. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 26(3), 113-132.
30. Kartal, B., ve Çinar, C. (2018). Examining pre-service mathematics teachers' beliefs of tpack during a method course and field experience. Malaysian Online Journal of Educational Technology, 6(3), 11-37.
31. Kartal, T. (2014, Aralık). Fen eğitiminde sorgulamaya dayalı öğrenme yaklaşımı. Ekici, G. (Ed.), Etkinlik örnekleriyle güncel öğrenme-öğretme yaklaşımları-I. Ankara: Pegem Akademi Yayınları.
32. Kartal, T. (2017, Eylül). Fen eğitiminde teknoloji entegrasyonu. Demirci Güler, M. P. (Ed.), Fen bilimleri öğretimi: yaklaşımlar ve kazanımlar doğrultusunda uygulama örnekleri. Ankara: Pegem Akademi Yayınları.
33. Kıyıcı, G., ve Yumuşak, A. (2005). Fen bilgisi laboratuvarı dersinde bilgisayar destekli etkinliklerin öğrenci kazanımları üzerine etkisi-asit-baz kavramlari ve titrasyon konusu örnegi. TOJET: The Turkish Online Journal of Educational Technology, 4(4), 130-134.
34. Koklu, N., Yener, D., ve Kilic, H. S. (2016). Designing animations and simulations for ohm's law. International Journal of Applied Mathematics, Electronics and Computers, 4(2), 53-57.
35. Köklü, N. (2015). Genel fizik laboratuvarında başarı ve akılda kalıcılık etkilerinin artırılmasına yönelik animasyon, simülasyon ve analojik modellerin geliştirilmesi. Yayınlanmamış Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
36. MEB, (2020). Eğitimde fırsatları artırma teknolojiyi iyileştirme hareketi projesi. 10.03.2020 tarinde, http://fatihprojesi.meb.gov.tr/index.html, adresinden erişilmiştir
37. Morpakampüs (2018). Öğretmen. fen bilimleri 5. sınıf. elektrik ve devre elemanları. 08.01.2018 tarinde, https://v216.morpakampus.com/ogretmen.asp?page=ders, adresinden erişilmiştir
38. Olympiou, G., ve Zacharia, Z. C. (2012). Blending physical and virtual manipulatives: An effort to improve students' conceptual understanding through science laboratory experimentation. Science Education, 96(1), 21-47.
39. Özdener, N. (2005). Deneysel ögretim yöntemlerinde benzetisim (simulation) kullanimi. TOJET: The Turkish Online Journal of Educational Technology, 4(4), 93-98.
40. Özer, İ. E., Bilici, S. C., ve Karahan, E. (2016). Fen bilimleri dersinde algodoo kullanımına yönelik öğrenci görüşleri. Trakya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 6(1), 28-40.
41. Öztürk, M. (2014). Web tabanlı uzaktan eğitimde teknolojiye ilişkin yeni eğilimler. Abant İzzet Baysal Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 14(1), 272-288.
42. PhET Interactive Simulations (2018). Interactive Simulations for Science and Math., 08.01.2018 tarinde, https://phet.colorado.edu/tr/simulations/category/physics/electricity-magnets-and-circuits, adresinden erişilmiştir
43. Polat, E., ve Tekin, A. (2013). Fen ve teknoloji dersinde animasyonla desteklenmiş Web tabanli eğitimin akademik başarıya etkisi. International Journal of Human Sciences, 10, 17-26.
44. Rutten, N., Van Joolingen, W. R. ve Van der Veen, J. T. (2012). The learning effects of computer simulations in science education. Computers & Education, 58(1), 136-153.
45. Soylu, H. (2004). Fen Öğretiminde Yeni Yaklaşımlar (1. Baskı). Ankara: Nobel Yayıncılık, 218.
46. Sönmez, V. ve Alacapınar G. F. (2019). Örneklendirilmiş bilimsel araştırma yöntemleri. Gözden geçilmiş 7. Baskı. SS: 502(52-53.) Ankara. Anı yayıncılık
47. Şahin, F., ve Sağlamer Yazgan, B. (2013). Araştırmaya dayalı sınıf dışı laboratuar etkinliklerinin öğrencilerin akademik başarısına etkisi, Sakarya University Journal of Education, 3(3),107-122.
48. Şeker, R., ve Kartal, T. (2017). The effect of computer-assisted instruction on students’ achievement in science education. Turkish Journal of Education, 6(1), 17-29.
49. Tanel, Z., ve Önder, F. (2010). Elektronik laboratuarinda bilgisayar simülasyonlari kullanımının öğrenci başarısına etkisi: Diyot deneyleri örneği, Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, (27), 101-110.
50. Tanel, Z., ve Tanel, R. (2010). Fizik laboratuvarları ile bilişim ortamlarının durumu ve kullanımına yönelik öğretmen görüşleri. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 27, 76-87.
51. Taşkın, Ö. (2008). Fen ve teknoloji öğretiminde yeni yaklaşımlar (1. Baskı). Ankara: Pegem Akademi Yayınları, 478.
52. Ünver, Ö., Altunkaynak, B., ve Gamgam, H. (2016). SPSS uygulamalı temel istatistik yöntemler (8. Baskı). Ankara: 260 -262Seçkin Yayınları, 260-262
53. Ürey, M., ve Aydın, M. (2014). Genel biyoloji laboratuvarı kapsamında geliştirilen biyo-lab-web yönteminin etkililiği ve öğretmen adaylarının görüşleri. Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 22, 150-167.
54. Wiersma, W. (2000). Research methods in education (7th edition). States of america:Allyn and bacon Pub.co
55. Yavuz, S., ve Akçay, M. (2017). Bilgisayar destekli öğretim ile laboratuar destekli öğretimin öğrencilerin ders başarılarına ve derse karşı tutumlarına etkisinin incelenmesi. Karaelmas Eğitim Bilimleri Dergisi, 5(1), 39-48.