Artırılmış gerçeklik uygulamalarının 6. sınıf öğrencilerinin dolaşım sistemi konusundaki akademik başarılarına ve fen bilimleri dersine karşı tutumlarına etkisi

Abstract

Bu yüksek lisans tez çalışmasının amacı modellerle yapılan öğretim ile karşılaştırıldığında artırılmış gerçeklik (AG) uygulamalarıyla yapılan öğretimin 6. sınıf öğrencilerinin dolaşım sistemi konusundaki başarıları ve fen bilimleri dersine yönelik tutumları üzerine etkisini ve artırılmış gerçeklik uygulamalarıyla yapılan öğretim hakkında öğretmen ve öğrencilerin görüşlerini incelemektir. Belirlenen amaçlar doğrultusunda araştırma sürecinde karma yöntem araştırma deseni kullanılmıştır. Karma yöntem araştırmalarından iç içe gömülü deneysel desen bu araştırmaya veri toplama ve analiz sürecinde yön vermiştir. İç içe gömülü desenin nicel kısmında ön test-son test kontrol gruplu yarı deneysel desen kullanılmıştır. Araştırmanın ulaşılabilir evrenini 2018-2019 eğitim öğretim döneminde Hatay'da öğrenim görmekte olan 6. sınıf öğrencileri oluşturmaktadır. Araştırmanın örneklemi seçkisiz olmayan örnekleme yöntemlerinden uygun ya da kolay ulaşılabilir örnekleme yöntemi ile seçilmiştir. Katılan öğrenciler özel okulda öğrenim seviyesi altı olan iki 19 kişilik sınıftan oluşmaktadır. Araştırmaya toplamda 38 öğrenci katılmıştır. Katılan öğrencilerin 21'ini erkek 17'sini kız öğrenciler oluşturmaktadır. Araştırmada AG uygulamalarıyla yapılan öğretim modellerle yapılan öğretimle karşılaştırıldığından AG uygulamalarını kullanarak öğretim yapmak için gerekli donanıma sahip olan, araştırmacının ortama kolay ulaşabileceği ve araştırmaya hız kazandırabilecek Hatay'da özel bir okulda öğrenim görmekte olan 6. sınıf öğrencileri bu çalışmanın örneklemini oluşturmaktadır. Örneklemi oluşturan iki sınıf seçkisiz yöntemle deney (N=19) ve kontrol (N=19) grubu olarak atanmıştır. Deney grubundaki öğrenciler dolaşım sistemi konusunu `AG uygulamalarıyla yapılan öğretim` ile öğrenirken kontrol grubundaki öğrenciler `modellerle yapılan öğretim` ile öğrenmişlerdir. Araştırmada veri toplama araçları olarak Dolaşım Sistemi Başarı Testi, Fen ve Teknoloji Dersine Yönelik Tutum Ölçeği, günlük, kalp yapısı çizimleri ve yarı yapılandırılmış görüşme kullanılmıştır. Modellerle yapılan öğretim ile karşılaştırıldığında AG uygulamalarıyla yapılan öğretimin, öğrencilerin dolaşım sistemi konusundaki başarıları ve fen bilimleri dersine yönelik tutumları üzerinde etkisi nedir? Araştırma sorusu için başarı testi, tutum ölçeği ve kalp yapısı ile ilgili çizimlerden yararlanılmıştır. AG uygulamalarıyla ile yapılan öğretim ile ilgili öğrencilerin ve öğretmenlerin görüşleri nelerdir? Araştırma sorusuna cevap bulmak için ise günlük ve yarı yapılandırılmış görüşmeler kullanılmıştır. Başarı testi ve tutum ölçeği doğası gereği nicel olmakla birlikte nitel veri toplama aracı olan kalp yapısı çizimlerinden elde edilen veriler de dereceli puanlama anahtarı kullanılarak nicel hale getirilmiştir. Bu nedenle bu araştırmada Dolaşım Sistemi Başarı Testi, Fen ve Teknoloji Dersine Yönelik Tutum Ölçeği ve kalp yapısı çizimlerinden elde edilen veriler nicel yöntemlerle analiz edilirken günlük ve yarı yapılandırılmış görüşmelerden elde edilen veriler nitel yöntemlerle analiz edilmiştir. Nicel analiz sonuçları deney grubunun başarı ve tutum ön test ve kalp çizim ön puan ortalamaları ile kontrol grubunun başarı ve tutum ön test ve kalp çizim ön puan ortalamaları arasındaki farkın istatistiksel olarak anlamlı olmadığını çıkarmıştır. Bu bulgular deney ve kontrol grubunda bulunan öğrencilerin uygulama öncesi dolaşım sistemi konusundaki başarı, fen bilimleri dersine yönelik tutum ve kalp yapısını anlama düzeyleri açısından birbirine denk olduğunu göstermektedir. Deney grubunun başarı ve tutum son test ve kalp çizim son puan ortalamaları ile kontrol grubunun başarı ve tutum son test ve kalp çizim son ortalamaları arasındaki farkın deney grubu lehine istatistiksel olarak anlamlı olduğunu göstermiştir. AG uygulamalarıyla yapılan öğretim öğrencilerin dolaşım sistemi konusundaki başarılarını, fen bilimlerine yönelik tutumlarını ve kalp yapısı anlama düzeylerini artırmada modellerle yapılan öğretime göre daha etkilidir. Deney grubunda öğretim gören öğrencilerin günlüklerden elde edilen bulgular AG uygulamalarıyla öğretilmesi hedeflenen konularla öğrencilerin uygulama ile öğrendikleri kavramlar arasında uyum olduğunu ortaya çıkarmıştır. Hem nitel hem de nicel veri kaynakları ile AG uygulamalarının dolaşım sistemi konusunda Fen Bilimleri Öğretim Programı'nda yer alan kazanımlarla ilgili öğrenmeyi destekleme açısından etkili olduğunu göstermiştir. Günlükler ve görüşmelerden elde edilen bulgular artırılmış gerçeklik uygulamalarının 3 boyutlu olma, teknoloji kullanımına fırsat verme, eğlenceli olma, doğrudan gözlem yapma imkanı olmayan durumların gözlenmesini sağlama (ör. damarlar, kalp, kanın akışı) ve 4 boyutlu olma gibi özelliklerinden dolayı öğrencilerin büyük bir çoğunluğunun ilgisini çektiğini ortaya çıkarmıştır. AG uygulamalarıyla yapılan öğretim uygulamalarını gerçekleştiren öğretmenin görüşleri öğretim sürecinde öğrencilerin aktif olduklarını, uygulama ile odaklanılan kavramı öğrencilerin doğrudan araştırma ve inceleme fırsatı bulduklarını, öğrencilerin kendi öğrenme sürecini kontrol etme ve yönetme olanağına sahip olduklarını ve öğretim sürecinde öğrencilerin olumlu tutum sergilediklerini göstermektedir.Bu çalışmadan elde edilen bulgulardan yola çıkarak fen bilimleri öğretmenlerine, öğretmen eğitimcilerine, Milli Eğitim Bakanlığı'na ve fen eğitimi araştırmalarına yönelik önerilerde bulunulmuştur.

This master thesis investigated the effect of augmented reality applications as compared to instruction with models on sixth grade students' achievement on human circulatory system and attitudes towards science course, and students' and teachers' views about instruction using augmented reality applications. Considering the purposes of this study, mixed method research was used during investigation. Embedded design, one of the mixed method research design, was utilized during data collection and analysis. A quasi-experimental with matching-only pretest-posttest control group design was employed during quantitative part of the study. Sixth grade students during 2018-2019 academic year in Hatay were constituted the accessible population of this study. Sample of the study was selected using convenience sampling method, which is a nonrandom sampling method. Since the purpose of this study is to compare the effect of instruction using augmented reality applications with instruction with models, students in a private school in Hatay were formed the sample of this study as the school has necessary hardware and software, the researcher has access to the school, and the school has the capacity to accelerate the study. 38 students were participated to the study (21 Female, 17 Male) and number of students in each class was 19, constituting two intact classes in the school. Two intact classes in the school were randomly assigned to the experimental and control group. The experimental group was instructed using augmented reality applications while the control group was instructed with models when learning human circulatory system. Human Circulatory System Achievement Test, Attitudes Towards Science and Technology Course, reflection papers, heart drawings, and semi-structured interviews were used as data collection sources. Achievement test, attitude test, and heart drawings were utilized to find the answer for `What is the effect of the instruction using augmented reality applications as compared to the instruction with models on sixth grade students' achievement on human circulatory system and attitudes towards science course in Hatay?` Reflection papers and semi-structured interviews were used to answer of `What are students' and teachers' views about instruction using augmented reality applications?` Data obtained from Human Circulatory System Achievement Test, Attitudes Towards Science and Technology Course, and heart drawings were analyzed quantitatively while reflection papers and heart drawings, and semi-structured interviews data were analyzed qualitatively. Quantitative statistical analysis indicated that there were no significant differences between groups' scores of achievement, attitude, and heart drawings. These findings indicated that students in both experimental and control groups were equal to each other in terms of their achievement in human circulatory system, attitudes towards science course, understandings about heart before investigation. On the other hand, quantitative statistical analysis that there were significant differences between groups' scores of achievement, attitude, and heart drawingsin favor of experimental group. Instruction using augmented reality applications is more effective than instruction using models in increasing students' achievement in human circulatory system, attitudes towards science course, and understandings about heart. Reflection papers of students instructed with augmented reality applications revealed that there was congruence between what augmented reality applications aimed to teach and what students learned. Not only quantitative but also qualitative data sources indicated that augmented reality applications are effective in terms of supporting students' achievement to objectives about human circulatory system in science curriculum and eliminating students' misconceptions. Reflection papers and semi-structured interviews provided evidence that augmented reality applications attracted students' attention since applications are three-four dimensional and fun, and they provide opportunities for using technology and observe things, which are not directly observable such as veins, heart, and blood flow. Teacher who teach with augmented reality applications in experimental group expressed that students were active, found opportunity to investigate concepts emphasized during teaching with augmented reality application, were able to control their own learning processes, and showed positive attitudes during teaching. Based on the findings revealed from this master thesis, recommendations for science teachers, science teacher educators, National Ministry of Education and implications for science educators were provided.