ARTIRILMIŞ GERÇEKLİK UYGULAMALARININ ÖĞRENCİLERİN AKADEMİK BAŞARILARI, KAVRAM YANILGILARI VE DERSE
KATILIMLARINA ETKİSİ
Mustafa SIRAKAYA
DOKTORA TEZİ
BİLGİSAYAR VE ÖĞRETİM TEKNOLOJİLERİ EĞİTİMİ ANA BİLİM DALI
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
i
TELİF HAKKI ve TEZ FOTOKOPİ İZİN FORMU
Bu tezin tüm hakları saklıdır. Kaynak göstermek koşuluyla tezin teslim tarihinden itibaren ……(……) ay sonra tezden fotokopi çekilebilir.
YAZARIN
Adı: : Mustafa Soyadı : SIRAKAYA
Bölümü: : Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi
İmza :
Teslim tarihi :
TEZİN
Türkçe Adı : Artırılmış Gerçeklik Uygulamalarının Öğrencilerin Akademik Başarıları, Kavram Yanılgıları ve Derse Katılımlarına Etkisi
İngilizce Adı : Effects of Augmented Reality Applications on Students’ Achievement, Misconceptions and Course Engagement
ii
ETİK KURALLARA UYGUNLUK BEYANI
Tez yazma sürecinde bilimsel ve etik ilkelere uyduğumu, yararlandığım tüm kaynakları kaynak gösterme ilkelerine uygun olarak kaynakçada belirttiğimi ve bu bölümler dışındaki tüm ifadelerin şahsıma ait olduğunu beyan ederim.
Yazar Adı Soyadı : Mustafa SIRAKAYA
iii
Jüri Onay Sayfası
Mustafa SIRAKAYA tarafından hazırlanan “Artırılmış Gerçeklik Uygulamalarının Öğrencilerin Akademik Başarıları, Kavram Yanılgıları ve Derse Katılımlarına Etkisi” adlı tez çalışması aşağıdaki jüri tarafından oy birliği / oy çokluğu ile Gazi Üniversitesi Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Anabilim Dalı’nda Doktora tezi olarak kabul edilmiştir.
Danışman: Doç. Dr. Ebru KILIÇ ÇAKMAK ………
Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi, Gazi Üniversitesi
Başkan: Prof. Dr. Süleyman Sadi SEFEROĞLU ………
Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi, Hacettepe Üniversitesi
Üye: Doç. Dr. Selçuk ÖZDEMİR ………
Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi, Gazi Üniversitesi
Üye: Doç. Dr. Ömer DELİALİOĞLU ……… Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi
Üye: Doç. Dr. Sami ŞAHİN ………
Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi, Gazi Üniversitesi
Tez Savunma Tarihi: 10/12/2015
Bu tezin Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Anabilim Dalı’nda Doktora tezi olması için şartları yerine getirdiğini onaylıyorum.
Eğitim Bilimleri Enstitüsü Müdürü
iv
v
TEŞEKKÜR
Araştırma sürecinin başlangıcından bitimine kadar her aşamasında değerli vaktini ayırıp her zaman bana yol gösteren ve desteğini esirgemeyen danışmanım Doç. Dr. Ebru KILIÇ ÇAKMAK’a değerli katkılarından dolayı teşekkürlerimi sunuyorum.
Araştırmanın gerçekleştirilmesi sürecinde görüş ve önerileriyle bana destek veren sayın hocam Doç. Dr. Selçuk ÖZDEMİR’e teşekkür ederim. Bu araştırma boyunca ve akademik hayatımın her aşamasında yardımını her zaman yanımda hissettiğim değerli hocam Prof. Dr. Süleyman Sadi SEFEROĞLU’na teşekkürlerimi sunarım.
Araştırmanın incelenmesine getirdikleri katkı ve önerilerden dolayı değerli hocalarım Doç. Dr. Ömer DELİALİOĞLU’na ve Doç. Dr. Sami ŞAHİN’e teşekkür ederim.
Yoğun çalışma sürecinde her zaman yanımda olan, sorunları aşmamda bilgi ve tecrübeleri ile bana destek olan sevgili eşime ve varlığı ile hayatımıza yeni anlamlar katan kızım Miray’a sonsuz sevgi ve teşekkürleri sunarım.
vi
ARTIRILMIŞ GERÇEKLİK UYGULAMALARININ ÖĞRENCİLERİN
AKADEMİK BAŞARILARI, KAVRAM YANILGILARI VE DERSE
KATILIMLARINA ETKİSİ
(Doktora Tezi)
Mustafa SIRAKAYA
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
EĞİTİM BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
Aralık, 2015
ÖZ
Bu araştırmanın amacı; artırılmış gerçeklik öğrenme materyali kullanımının öğrencilerin başarıları, kavram yanılgıları ve derse katılımları üzerindeki etkisini test etmek ve öğrencilerin artırılmış gerçeklik öğrenme materyali hakkındaki görüşlerini belirlemektir. Bu amaçla 7. sınıf Fen ve Teknoloji dersi, Güneş Sistemi ve Ötesi: Uzay Bilmecesi ünitesinde kullanılmak üzere, UzayAR adı verilen bir artırılmış gerçeklik öğrenme materyali geliştirilmiştir. Araştırma sürecinde karma yöntemlerden açıklayıcı desen kullanılmıştır. Araştırmanın çalışma grubunu, 2014- 2015 eğitim öğretim yılında Prof. Dr. Erol Güngör Ortaokulunun 7. sınıflarında öğrenim görmekte olan 118 (62 deney grubu, 56 kontrol grubu) öğrenci oluşturmaktadır. Bağımlı değişkenlere göre denkleştirilen şubeler rasgele olarak deney ve kontrol gruplarına atanmıştır. Araştırma boyunca deney grubunda artırılmış gerçeklik öğrenme materyali kullanılırken, kontrol grubunda ise normal ders materyalleri (ders kitabı, basılı materyaller, video, animasyon vb.) ile öğretim gerçekleştirilmiştir. Veri toplama araçları olarak, araştırmanın nicel sürecinde başarı testi, kavram yanılgı testi, derse katılım ölçeği ve artırılmış gerçeklik görüş anketi kullanılmıştır. Nitel süreçte ise öğrencilerle yarı yapılandırılmış görüşmeler yapılarak veriler toplanmıştır. Verilerin analizinde, ilişkisiz örneklemeler için tek faktörlü varyans analizi, ilişkili örneklemler için tek faktörlü varyans analizi, tek faktörlü kovaryans analizi, betimsel istatistik ve betimsel analiz teknikleri kullanılmıştır. Araştırmadan elde edilen sonuçlara göre, artırılmış gerçeklik öğrenme materyalinin kullanıldığı deney grubundaki öğrenciler normal ders materyalleriyle öğretim yapılan kontrol grubundaki öğrencilere göre daha başarılıdırlar. Benzer olarak deney grubundaki öğrencilerin kontrol grubundaki öğrencilere göre daha az kavram yanılgısına sahip oldukları belirlenmiştir. Ayrıca deney grubundaki öğrencilerde daha az oranda yeni kavram yanılgılarının oluştuğu ve daha fazla oranda var olan kavram yanılgılarının
vii
giderildiği sonuçlarına ulaşılmıştır. Deney ve kontrol grupları arasında derse katılımları bakımından yeteneklerin katılımı, etkileşim / performans katılımı, duygusal katılım alt boyutlarında ve toplam derse katılım puanları bakımından anlamlı farklılık olmadığı sonucu ortaya çıkmıştır. Öğrencilerin artırılmış gerçeklik öğrenme materyali hakkındaki görüşlerini belirlemek amacıyla yapılan görüşmeler sonucunda, öğrencilerin artırılmış gerçeklik öğrenme materyalinin soyut konuları somutlaştırdığı, konuların anlaşılmasına yardımcı olduğunu ve derse daha aktif katılımı sağladığını düşündükleri anlaşılmıştır. Ayrıca öğrenciler artırılmış gerçeklik öğrenme materyalinin derse karşı ilgi ve motivasyonlarını artırdığını, dersi daha ilginç ve eğlenceli hale getirdiğini ve derste arkadaşlarıyla ve öğretmenleriyle olan iletişimlerini artırdığını belirtmişlerdir. Bunların yanı sıra öğrencilerin artırılmış gerçeklik öğrenme materyalini kolaylıkla kullanabildikleri ve tekrar kullanmayı istedikleri sonucuna ulaşılmıştır.
Bilim Kodu :
Anahtar Kelimeler : Artırılmış gerçeklik, astronomi öğretimi, kavram yanılgısı, derse katılım
Sayfa Adedi : 195
viii
EFFECTS OF AUGMENTED REALITY APPLICATIONS ON
STUDENTS’ ACHIEVEMENT, MISCONCEPTIONS AND COURSE
ENGAGEMENT
(Ph.D. Thesis)
Mustafa SIRAKAYA
GAZİ UNIVERSITY
GRADUATE SCHOOL OF EDUCATIONAL SCIENCES
December, 2015
ABSTRACT
The aim of this study is to test the effects of using augmented reality learning material on students’ achievement, misconception, and engagement; and to determine their views on augmented reality learning material. For this purpose, an augmented reality learning material – called UzayAR – was developed to be used in the course of Science and Technology, the unit of Solar System and Beyond: Space Puzzle. Explanatory design among mixed methods was used in the research process. The study group consisted 118 (62 experimental group, 56 control group) seventh grade students who is studying Prof. Dr. Erol Güngör Secondary School in 2014 – 2015 academic year. The Classes matched according to dependent variables were assigned to experimental and control groups randomly. While augmented reality learning material was used in experimental group, standart course materials (textbook, printed materials, video, animation, etc.) were used in control group during the research. Achievement test, misconception test, course engagement scale and augmented reality questionnaire were used to collect the quantitative data. Also semi-structured interviews with students were used to collect the qualitative data. For data analysis, one way ANOVA, one way ANOVA for repeated measures, one way ANCOVA, descriptive statics and descriptive analysis were used. According to results obtained from research, students in the experimental group using augmented reality learning material are more successful than the students in the control group using standart course materials. Similarly it is determined that students in the experimental group have less misconception than students in the control group. It was found that students in the experimental group have less new misconception than the students in control group. There was significiant difference between total course engagement score and skills engagement, interaction/performance engagement, emotional engagement subscale scores according to group. According to interview results, students
ix
stated that augmented reality learning material visualising abstract concept in the mind, helped to understand lesson and provide active participation. Students stated that augmented reality learning materials increased their interest and motivation towards the course, made course more interesting and fun and also increased the communication between teacher and other students. It was found that students used augmented reality learning material easily and they wanted to reuse it.
Science Code :
Key Words : Augmented reality, astronomy education, misconception, course engagement
Page Number : 195
x
İÇİNDEKİLER
TEŞEKKÜR ... v ÖZ ... vi ABSTRACT ... viii İÇİNDEKİLER ... xTABLOLAR LİSTESİ... xiv
ŞEKİLLER LİSTESİ ... xvii
BÖLÜM 1 ... 1
GİRİŞ ... 1
1.1.Problem Durumu ... 1
1.2. Çalışmanın Amacı ve Araştırma Soruları ... 6
1.3. Araştırmanın Önemi ... 7
1.4.Araştırmanın Sınırlılıkları ... 9
1.5.Tanımlar ... 9
BÖLÜM 2 ... 11
KURAMSAL ÇERÇEVE ve İLGİLİ ARAŞTIRMALAR ... 11
2.1. Artırılmış Gerçeklik... 11
2.1.1. Artırılmış Gerçeklik Nedir? ... 11
2.1.2. Artırılmış Gerçekliğin Tarihsel Gelişimi ... 13
xi
2.1.4. Artırılmış Gerçeklik Görüntüleme Sistemleri... 18
2.1.5. Artırılmış Gerçekliğin Eğitimde Kullanımı... 19
2.2. Kavram Yanılgısı ... 24
2.2.1. Kavram Yanılgısı Nedir? ... 24
2.2.2. Kavram Yanılgılarının Oluşma Nedenleri ... 24
2.2.3. Astronomi Eğitimi ve Kavram Yanılgısı... 26
2.3. Derse Katılım ... 27
2.3.1. Derse Katılım Nedir? ... 27
2.3.2. Derse Katılımın Ölçülmesi ... 28
2.3.3. Derse Katılımın Artırılması ... 29
2.4. İlgili Çalışmalar ... 29
BÖLÜM 3 ... 37
YÖNTEM... 37
3.1. Araştırma Modeli ... 37
3.2. Çalışma Grubu ... 39
3.3. Veri Toplama Araçları ... 40
3.3.1. Başarı Testi ... 40
3.3.2. Kavram Yanılgı Testi ... 42
3.3.3. Derse Katılım Ölçeği ... 44
3.3.4. Artırılmış Gerçeklik Görüş Anketi ... 45
3.3.5. Artırılmış Gerçeklik Görüşme Formu ... 45
3.4. Öğrenme Materyali ... 46
3.4.1. UzayAR Uygulamasının Geliştirilmesi ... 46
3.4.2. UzayAR Uygulaması ... 48
3.5. Uygulama Süreci ... 70
xii
3.5.2. Asıl Uygulama ... 72
3.6. Verilerin Çözümü ve Analizi... 74
BÖLÜM 4 ... 77
BULGULAR ... 77
4.1. Parametrik Test Varsayımları ... 77
4.2. Deney ve Kontrol Gruplarında Öğrencilerin Başarı Düzeyleri ... 85
4.3. Deney ve Kontrol Grubu Öğrencilerinin Sahip Oldukları Kavram Yanılgı Düzeyleri ... 89
4.4. Deney ve Kontrol Grubu Öğrencilerinin Var olan Kavram Yanılgılarındaki Değişim ... 92
4.5. Deney ve Kontrol Grubu Öğrencilerinin Derse Katılım Düzeyleri... 96
4.6. Öğrencilerin Artırılmış Gerçeklik Öğrenme Materyali Hakkındaki Görüşleri ... 105
4.6.1. Artırılmış Gerçeklik Öğrenme Materyalinin Eğitsel Etkililiğine İlişkin Öğrenci Görüşleri ... 105
4.6.2. Artırılmış Gerçeklik Öğrenme Materyalinin Derse Karşı Olan Düşüncelerindeki Değişimine İlişkin Öğrenci Görüşleri ... 107
4.6.3. Artırılmış Gerçeklik Öğrenme Materyalinin Dersteki Etkileşimleri Üzerindeki Etkisine İlişkin Öğrenci Görüşleri... 109
4.6.4. Artırılmış Gerçeklik Öğrenme Materyalinin Eğlenceli Bulunmasına İlişkin Öğrenci Görüşleri ... 110
4.6.5. Artırılmış Gerçeklik Öğrenme Materyalinin Kullanım Kolaylığına İlişkin Öğrenci Görüşleri ... 111
4.6.6. Artırılmış Gerçeklik Öğrenme Materyalinin Tekrar Kullanılmasını İstemeye İlişkin Öğrenci Görüşleri ... 113
BÖLÜM 5 ... 115
SONUÇ, TARTIŞMA ve ÖNERİLER ... 115
xiii
5.1.1. Artırılmış Gerçeklik Öğrenme Materyalinin Başarı Üzerindeki Etkisi ... 115
5.1.2. Artırılmış Gerçeklik Öğrenme Materyalinin Kavram Yanılgıları Üzerindeki Etkisi... 117
5.1.3. Artırılmış Gerçeklik Öğrenme Materyalinin Var Olan Kavram Yanılgıları Üzerindeki Etkisi ... 118
5.1.4. Artırılmış Gerçeklik Öğrenme Materyalinin Derse Katılım Üzerindeki Etkisi... 119
5.1.5. Artırılmış Gerçeklik Öğrenme Materyali Hakkında Öğrenci Görüşleri . 121 5.2. Öneriler ... 124 5.2.1. Araştırmacılara öneriler ... 124 5.2.2. Uygulayıcılara öneriler ... 125 KAYNAKÇA ... 127 EKLER... 138 EK 1: Başarı Testi ... 139
EK 2: Kavram Yanılgı Testi ... 148
Ek 3: Derse Katılım Ölçeği... 153
Ek 4: Başarı Testi Belirtke Tablosu ... 154
Ek 5: UzayAR Artırılmış Gerçeklik Öğrenme Materyali Etkinlikleri Uzman Değerlendirme Formu ... 155
Ek 6: UzayAR Artırılmış Gerçeklik Öğrenme Materyali Teknik Yeterlik Uzman Değerlendirme Formu ... 164
EK 7: UzayAR Artırılmış Gerçeklik Öğrenme Materyali Öğretmen Yönerge Kitapçığı ... 165
Ek 8: UzayAR Öğrenci Kullanım Rehberi ... 174
Ek 9: Artırılmış Gerçeklik Görüş Anketi ... 175
xiv
TABLOLAR LİSTESİ
Tablo 2.1. Astronomi Eğitiminde Yürütülen Artırılmış Gerçeklik Çalışmaları ... 33
Tablo 3.1. Araştırma Deseni ... 38
Tablo 3.2. Deney ve Kontrol Gruplarının Şube ve Cinsiyete Göre Dağılımı ... 39
Tablo 3.3. Araştırma Sorularına Göre Kullanılan Veri Toplama Araçları ... 40
Tablo 3.4. Başarı Testinde Yer Alan Maddelerin Güçlük Düzeyleri ... 41
Tablo 3.5. Başarı Testinde Yer Alan Maddelerin Ayırt Edicilik Katsayıları ... 42
Tablo 3.6. GUBKAY Testinde Yer Alan Sorular ve Öğretim Programındaki Kazanımların Eşleştirilmesi ... 43
Tablo 3.7. Artırılmış Gerçeklik Görüş Anketi Alt Faktör Soru Sayıları ve Güvenirlik Puanları ... 45
Tablo 3.8. Deney ve Kontrol Gruplarında Yürütülen Haftalık Etkinlikler ... 74
Tablo 3.9. Araştırma Sorularına Göre Uygulanan Testler ... 76
Tablo 4.1. Başarı Testi Çarpıklık Basıklık İstatistiği Analiz Sonuçları ... 78
Tablo 4.2. Kavram Yanılgı Testi Çarpıklık Basıklık İstatistiği Analiz Sonuçları ... 80
Tablo 4.3. Derse Katılım Ölçeği Çarpıklık Basıklık İstatistiği Analiz Sonuçları ... 81
Tablo 4.4. Deney ve Kontrol Grubu Başarı Testi Öntest Puanlarının Karşılaştırılması ... 86
Tablo 4.5 Öntest Başarı Puanlarının Gruplara Göre ANOVA Sonuçları ... 86
Tablo 4.6. Deney Grubunun Başarı Testi Öntest ve Sontest Puanlarının ANOVA Sonuçları ... 87
xv
Tablo 4.7. Kontrol Grubunun Başarı Testi Öntest ve Sontest Puanlarının ANOVA Sonuçları ... 87 Tablo 4.8. Sontest Başarı Puanının Deney ve Kontrol Gruplarına Göre Betimsel İstatistikleri ... 88 Tablo 4.9. Öntest Başarı Puanlarına Göre Düzeltilmiş Sontest Başarı Puanlarının Gruba Göre ANCOVA Sonuçları ... 88 Tablo 4.10. Deney ve Kontrol Grubu Kavram Yanılgı Testi Öntest Puanlarının Karşılaştırılması ... 89 Tablo 4.11. Öntest Kavram Yanılgısı Ortalamalarının Gruplara Göre ANOVA Sonuçları 90 Tablo 4.12. Deney Grubunun Kavram Yanılgı Testi Öntest ve Sontest Puanlarının ANOVA Sonuçları ... 90 Tablo 4.13. Kontrol Grubunun Kavram Yanılgı Testi Öntest ve Sontest Puanlarının ANOVA Sonuçları ... 91 Tablo 4.14. Sontest Kavram Yanılgı Ortalamalarının Deney ve Kontrol Gruplarına Göre Betimsel İstatistikleri ... 91 Tablo 4.15. Öntest Kavram Yanılgısı Ortalamalarına Göre Düzeltilmiş Sontest Kavram Yanılgısı Sayılarının Gruba Göre ANCOVA Sonuçları ... 92 Tablo 4.16. Öğrencilerin Kavram Yanılgısı Değişim Durumlarının Tespiti İçin Yapılan İşlemler ... 93 Tablo 4.17. Deney ve Kontrol Gruplarının Var Olan Kavram Yanılgılarındaki Değişime İlişkin Betimsel İstatistik ... 94 Tablo 4.18. Deney ve Kontrol Grubu Derse Katılım Ölçeği Öntest Puanlarının Karşılaştırılması ... 97 Tablo 4.19. Öntest Derse Katılım Ortalamalarının Gruplara Göre ANOVA Sonuçları ... 98 Tablo 4.20. Deney Grubunun Derse Katılım Ölçeği Öntest ve Sontest Puanlarının ANOVA Sonuçları ... 100 Tablo 4.21. Kontrol Grubunun Derse Katılım Ölçeği Öntest ve Sontest Puanlarının ANOVA Sonuçları ... 102
xvi
Tablo 4.22. Sontest Derse Katılım Ortalamalarının Deney ve Kontrol Gruplarına Göre Betimsel İstatistikleri ... 103 Tablo 4.23. Öntest Derse Katılım Ortalamalarına Göre Düzeltilmiş Sontest Derse Katılım Puanlarının Gruba Göre ANCOVA Sonuçları ... 104
xvii
ŞEKİLLER LİSTESİ
Şekil 2.1. Gerçek sanal sürekliliği diyagramı ... 13
Şekil 2.2. Artırılmış gerçeklik zaman çizelgesi ... 16
Şekil 2.3. Konum tabanlı artırılmış gerçeklik uygulaması ... 17
Şekil 2.4. Resim tabanlı artırılmış gerçeklik uygulaması ... 18
Şekil 3.1. UzayAR uygulamasının geliştirilme basamakları ... 46
Şekil 3.2. UzayAR uygulamasının çalışma adımları ... 48
Şekil 3.3. UzayAR menü yapılanması ... 49
Şekil 3.4. Gökcisimlerini gözlemleyelim etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 50
Şekil 3.5. Yıldızlar etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 51
Şekil 3.6. Takımyıldızları etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 51
Şekil 3.7. Yıldız kayması etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 52
Şekil 3.8. Meteor etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 53
Şekil 3.9. Işık yılı etkinliğine ait ekran görüntüsü ... 54
Şekil 3.10. Güneş sistemini tanıyalım etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 55
Şekil 3.11. Güneş sistemi etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 56
Şekil 3.12. Merkür etkinliğine ait ekran görüntüleri... 57
Şekil 3.13. Venüs etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 58
Şekil 3.14. Dünya etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 59
xviii
Şekil 3.16. Jüpiter etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 61
Şekil 3.17. Satürn etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 62
Şekil 3.18. Uranüs etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 63
Şekil 3.19. Neptün etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 64
Şekil 3.20. Dünyanın uydusu ay etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 65
Şekil 3.21. Hubble uzay teleskobu etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 66
Şekil 3.22. Astronot kıyafetleri etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 67
Şekil 3.23. Uzay mekiği etkinliğine ait ekran görüntüleri ... 68
Şekil 3.24. Ay’ın evreleri (poster 1) etkinliğine ait poster ve ekran görüntüleri ... 69
Şekil 3.25. Dünya’nın hareketleri (poster 2) etkinliğine ait poster ve ekran görüntüleri .... 70
Şekil 3.26. Pilot uygulamadan görüntüler... 72
Şekil 3.27. Asıl uygulamaya ait görüntüler ... 73
Şekil 4.1. Başarı testi Q-Q plot grafikleri ... 79
Şekil 4.2. Kavram yanılgı testi Q-Q plot grafikleri ... 80
Şekil 4.3. Derse katılım ölçeği yetenekler katılımı alt boyutu Q-Q plot grafikleri ... 82
Şekil 4.4. Derse katılım ölçeği etkileşim/performans katılımı alt boyutu Q-Q plot grafikleri ... 83
Şekil 4.5. Derse katılım ölçeği duygusal katılım alt boyutu Q-Q plot grafikleri ... 84
Şekil 4.6. Derse katılım ölçeği Q-Q plot grafikleri ... 85
Şekil 4.7. Eğitsel etkililiğe ilişkin öğrenci görüşleri ... 106
Şekil 4.8. Derse karşı olan düşüncelerindeki değişime ilişkin öğrenci görüşleri ... 108
Şekil 4.9. Dersteki etkileşimlerine ilişkin öğrenci görüşleri ... 109
Şekil 4.10. Eğlenceli olmasına ilişkin öğrenci görüşleri... 110
Şekil 4.11. Kullanım kolaylığına ilişkin öğrenci görüşleri ... 112
1
BÖLÜM 1
GİRİŞ
Bu bölümde araştırmanın problemi, amacı, önemi ve sınırlılıkları verilerek araştırma raporunda kullanılan temel kavramlar açıklanmıştır.
1.1.Problem Durumu
Günümüz eğitim ortamlarının vazgeçilmez unsurlarından birisi teknoloji kullanımıdır. Eğitimde teknoloji kullanımı üzerinde önemle durulan ve okullarda etkili öğrenmelerin gerçekleştirilmesinde çözüm olarak önerilen bir konudur (Seferoğlu, 2009). Hatta teknoloji kullanımı, eğitimci, öğretmen ve araştırmacılar tarafından nitelikli ve yüksek kalitede eğitimin göstergesi olarak kabul edilmektedir (Çakır ve Yıldırım, 2009). Yapılan çalışmalarda elde edilen bulgular, eğitim ortamlarında bilişim teknolojileri (BT) kullanımının faydalarını gözler önüne sermektedir. Eğitimde BT kullanımının, öğrencilerin başarılarını artırdığı, dikkatlerini ders içeriğine çekerek anlamlı öğrenme sağladığı, öğrenme sürecini eğlenceli, aktif ve etkili hale getirdiği bilinmektedir (Korkmaz, 2013; Sumadio ve Rambli, 2010). Ayrıca BT kullanımı sağladığı ses, grafik, video, benzetim gibi olanakları ile öğrenme sürecinin kolaylaştırılmasında önemli fırsatlar sunmaktadır. Gelişen teknoloji eğitim ortamlarında kullanılan BT araçlarının da gelişmesini sağlamıştır. Kara tahtalar yerini akıllı tahtalara, tepegözler projeksiyon cihazlarına, laboratuvarlar benzetim yazılımlarına bırakmıştır. Bu araçlar arasında özellikle benzetim yazılımları maliyet, güvenlik, erişilebilirlik gibi sebeplerle yapılamayan deneylerin veya incelenemeyen olayların gösterilmesine ve modellenmesine imkân vermektedir. Bu avantajlarıyla yaygın olarak kullanılmaya başlanan benzetim yazılımlarına zaman içerisinde sanal ortam ve sanal gerçeklik gibi kavramların dâhil olduğu görülmektedir. Sanal gerçeklik, kullanıcının
2
hareketleriyle eşzamanlı olarak etkileşim sağlayan 3 boyutlu bir teknoloji olarak tanımlanırken, sanal ortam ise kullanıcıların sanal gerçekliği kullanarak gördüğü bilgisayar teknolojisi tarafından oluşturulan ortamlardır (Hartma ve Bertoline, 2005). Sanal gerçeklik ve sanal ortamlar sunduğu zengin öğrenme deneyimine rağmen, bazı dezavantajlara da sahiptirler. Öncelikle, tamamen sanal olmaları öğrenenlerin doğal ve fiziksel etkileşim kurmaları önünde bir engel teşkil etmektedir. Eğitimde teknoloji kullanımının öğrenciler arasındaki iletişimi ve etkileşimi azalttığını belirten Matcha ve Rambli (2013), öğrencilerin fiziksel etkileşim kurabilecekleri araçların kullanılmasının bu sorunu çözebileceğini belirtmektedir. Ayrıca sanal ortamların bünyelerinde hiç gerçeklik bulundurmamaları da önemli bir eksikliktir. Yani bu ortamlarda öğrenciler tamamen yapay bir ortamın içerisinde yer alırlar. Bu nedenle de etraflarındaki gerçek dünyayı göremez ve etkileşimde bulunamazlar. Bu durumun bireylerin bilişsel gelişimleri üzerinde olumsuz etkilerinin olabileceği düşünülmektedir (Piaget, 1976; Vygotsky, Hanfmann, ve Vakar, 2012). Bu dezavantajlar araştırmacıları eğitim ortamlarında kullanılabilecek yeni araçları keşfetmeye yönlendirmiştir. Bu amaçla yakın zamanda eğitim ortamlarında kullanılmaya başlanan araçlardan birisi artırılmış gerçeklik (AG)’tir.
AG, gerçek dünya ile sanal nesnelerin eş zamanlı etkileşimle birleştirildiği bir teknoloji olarak tanımlanmaktadır (Azuma, 1997). Tanımdan da anlaşılabileceği gibi, AG sanal gerçekliğin geliştirilmiş hali ya da bir türevi olarak değerlendirilebilir. Ancak AG sanal gerçekliğe göre iki önemli avantaja sahiptir (İbili, 2013). Bunlardan ilki, AG’de kullanıcıların sanal nesnelerle, gerçek ortamda eş zamanlı etkileşim kurabilmeleridir. Bu avantaj kullanıcıların gerçek dünya ortamı ve sanal nesnelerle doğal etkileşim kurabilmelerinin önünü açmaktadır (Cai vd., 2014).İkincisi ise, AG’nin öğrencinin kendi bilgi yapısını oluşturmada aktif öğrenci katılımını teşvik ederek somut etkileşim imkânı sağlamasıdır. Böylelikle AG ile öğrenenlerin öğrenme sürecinin merkezinde yer aldığı (Delello, 2014) ve yaparak yaşayarak öğrenmelerinin (Wojciechowski ve Cellary, 2013 sağlandığı eğitim ortamları tasarlanabilir.
AG diğer alanlarda uzun zamandır kullanılmasına rağmen, eğitim ortamlarında kullanılabilirliği ve potansiyeli hakkında çalışmaların yakın zamanda yürütülmeye başlandığını görülmektedir (Fleck, Hachet, ve Bastien, 2015; Vilkoniene, 2009; Wu, Lee, Chang, ve Liang, 2013). Kolay kullanımının yanı sıra, sağladığı pedagojik faydalar ile kısa zamanda eğitimde kullanımı konusunda dikkatleri üzerine çekmeyi başarmıştır. Okul öncesi
3
öğrencilerinden, lisansüstü öğrencileri ve öğretmenlere kadar farklı katılımcılar ve okuma yazma öğretiminden astronomi eğitimine kadar geniş bir yelpazede AG araçlarının kullanıldığı görülmektedir. Kısa zamanda yoğun kullanımı AG teknolojisinin eğitim ortamları için sağladığı potansiyel hakkında fikir vermektedir. Yürütülen çalışmalarda bunu destekleyen bulguların elde edildiği görülmektedir. Schrier (2006), AG’nin günümüz öğrenenlerinden beklenen, problem çözme, grup çalışması, çok yönlü değerlendirme ve farklı bakış açılarını anlayabilme gibi özellikleri geliştirmeye yönelik potansiyele sahip olduğunu belirtmektedir. Ayrıca AG kullanımının öğrencilerin ilgi ve dikkatlerini derse çekmek konusunda kolaylık sağladığı (Delello, 2014; Tomi ve Rambli, 2013; Yen, Tsai, ve Wang, 2012) ve öğrencilerin derse karşı olan motivasyonlarını da artırdığı bilinmektedir (Delello, 2014; İbili ve Şahin, 2013; Küçük, Yılmaz, ve Yüksel, 2014; Tomi ve Rambli, 2013; Yen vd., 2012).
Bunların yanı sıra AG’nin eğitimde kullanımının sağladığı en önemli avantajlardan biri de sunduğu görselleştirme olanağıdır. AG teknolojisi kullanılarak, 3 boyutlu ders içerikleri geliştirilebilmektedir. Ders içeriklerinin 3 boyutlu olması, öğrencilerin nesneleri konum, açı, döndürme, çevirme gibi özelliklerle incelemelerine fırsat sağlamaktadır (Shelton ve Hedley, 2002; Shelton ve Stevens, 2004). Yine AG ile gerçek dünya şartlarında oluşturulamayacak ortamların (Kerawalla, Luckin, Seljeflot, ve Woolard, 2006; Shelton ve Hedley, 2002; Yuen, Yaoyuneyong, ve Johnson, 2011) ve tehlikeli deneylerin (Eursch, 2007; Wojciechowski ve Cellary, 2013) öğretimi güvenli biçimde yapılabilmektedir. Böylelikle zihinde canlandırılması zor olan soyut kavramlar, görselleştirilerek daha kolay öğrenilmesi sağlanabilmektedir (Cai, Wang, ve Chiang, 2014; Shelton ve Hedley, 2002; Shelton ve Stevens, 2004; Yen vd., 2012). Bu avantajları ele alındığında AG, gerçek dünya şartlarında çeşitli imkânsızlıklar nedeniyle elde edilmeyecek ya da ulaşılamayacak soyut kavramların öğretiminde, sunduğu görselleştirme olanağıyla önemli bir araç olarak görülmektedir. Çok sayıda soyut kavram içermesi sebebiyle, AG çalışmalarının yoğunlaştığı alanlardan biri fen eğitimidir (Karal ve Abdüsselam, 2015). Astronomi de bünyesinde çok sayıda soyut kavram barındıran fen konuları arasında yer almaktadır. Fen eğitiminin temel parçalarından olan astronomi (Chen, Yang, Shen, ve Jeng, 2007), öğrencilere mantıklı ve doğru bir biçimde düşünme becerisi kazandıran bir bilim dalıdır. Göncü (2013), astronomi eğitimi alan öğrencilerin çok boyutlu düşünebildikleri için bilgiyi ezberlemek yerine kavrayarak öğrenebileceklerini belirtmektedir. Ayrıca soyut astronomi kavramları doğru şekilde öğrenildiğinde, öğrencilerin algılama ve kavrama yeteneklerinin gelişmesi sağlanarak, diğer
4
soyut kavramları da kolay biçimde öğrenmelerinin yolu açılmaktadır (Türk, Alemdar, ve Kalkan, 2012). Ancak bu denli önemli özelliklere sahip astronomi konusunda yapılan araştırmalarda eğitimin her kademesindeki öğrencilerin astronomi konularıyla ilgili kavram yanılgılarına sahip olduğu görülmektedir (Öztürk ve Doğanay, 2013; Öztürk, 2011). Kavram yanılgısı, kavramın bilimsel tanımından farklı olarak öğrenenin kendi zihninde yanlış olarak kurguladığı düşünce kalıpları olarak tanımlanabilir (Göncü ve Korur, 2012; Gülev, 2008). Astronomi konuları çok sayıda soyut kavram içermesinden dolayı, öğrenciler tarafından kavramsal düzeyde algılanması zor olan fen konuları arasında yer almakta (Türk vd., 2012) ve bu konuların öğretiminde sıklıkla kavram yanılgılarıyla karşılaşılmaktadır (Öztürk, 2011). Astronomi konularında yaşanan kavram yanılgılarının nedenlerinden biri, ilköğretim öğrencilerinin içinde bulundukları bilişsel döneme uygun öğrenme materyallerinin kullanılmamasıdır. Öğrencilerin 3 boyutlu astronomi kavramlarını anlayabilmeleri için, 3 boyutlu dinamik nesneleri kavrama becerileri ve bilişsel yeteneklerinin gelişmiş olması gerekmektedir (Aktamış ve Arıcı, 2013). Ancak ilköğretim çağındaki çocuklarda zihinsel gelişim somuttan soyuta doğru olduğundan, bu çağdaki çocuklar somut olarak gördükleri şeyleri daha kolay öğrenmektedirler. Somut işlemler döneminde bulunan çocuklarda, uzay, boyut, hacim gibi kavramlar gelişmeye başlamış olsa bile, kavram yanılgıları devam etmekte ve bu kavramların anlaşılabilmesi ancak soyut işlemler dönemi ve sonrasında gerçekleşebilmektedir (Piaget, 1976). Bu nedenle, 3 boyutlu astronomi konularının öğrenciler tarafından anlaşılabilmesi için, soyut kavramları somutlaştıracak öğrenme araçlarına ihtiyaç duyulmaktadır.
3 boyutlu astronomi konularının öğretiminde metin, resim, diyagram, video ve animasyon gibi 2 boyutlu öğrenme materyalleri yetersiz kalmaktadır (Chen vd., 2007; Shelton ve Hedley, 2002). Bu durumda öğrenciler zihinlerinde canlandıramadıkları bilgileri ezberleyerek öğrenmeyi seçmekte ve kavram yanılgıları oluşmaktadır (Akkuş, 2013). Ders kitaplarında kullanılan 2 boyutlu resimler de öğrencilerde yeni kavram yanılgılarının oluşmasına neden olmaktadır (Akkuş, 2013; Yağbasan ve Gülçiçek, 2003). Ayrıca soyut kavramların öğretiminde yararlanılan benzetme, analoji ve modellerin de kavram yanılgılarına neden olduğu bilinmektedir (Ergün, 2013). Öğrenci başarısı önünde önemli bir engel olduğu bilinen kavram yanılgısı (Göncü ve Korur, 2012; Yağbasan ve Gülçiçek, 2003), bireylerin eğitim, mesleki ve günlük yaşamlarında önemli sorunlarla karşılaşmalarına neden olmaktadır. Eğitim sisteminin sarmal yapısı da göz önüne alındığında, zamanında
5
giderilemeyen kavram yanılgılarının öğrencileri kavram karmaşalarına sürükleyeceği gerçeği önemli bir sorun olarak karşımızda durmaktadır. Bu sorunun giderilmesinde AG öğrenme materyali etkili bir araç olarak kullanılabilir. Astronomi eğitiminde AG öğrenme materyali kullanımının, sağladığı görselleştirme olanağıyla, öğrencilerin başarıları ve kavram yanılgıları üzerinde olumlu etkisi olacağı düşünülmektedir.
Başarı ve kavram yanılgısı gibi akademik faktörlerin dışında başarılı bir öğrenme sürecinin yürütülebilmesi için gerekli unsurlardan birisi de derse katılımdır. Derse katılım, öğrencinin sınıftaki öğrenme etkinliklerine etkin katılımı olarak tanımlanmaktadır (Skinner, Kinderman, ve Furrer, 2009). Derse katılım öğrenci başarısının önemli bir göstergesi (Handelsman, Briggs, Sullivan, ve Towler, 2005) sayılırken, derse düşük katılım düzeyinin, ders performansı ve öğrenme süreci üzerinde olumsuz etkilerinin olabileceği belirtilmektedir (Wang, Bergin, ve Bergin, 2014). Bu nedenle araştırmacılar öğrencilerin derse katılımlarını artırabilecek yöntem ve araçlar üzerinde çalışmaktadırlar. Delialioğlu (2012) öğrenci katılımının artırılması için çoğunlukla öğrenme ortamını tasarlama ve ilgi çekici öğretim uygulamalarını kullanma gibi öğretimsel çözümlere başvurulduğunu belirtmektedir. AG sahip olduğu özelliklerle öğrencilerin derse katılımlarının artırılmasında kullanılabilecek etkili bir araç olarak görülmektedir. Yusoff ve Dahlan (2013) mobil AG kullanımının derse katılımın göstergelerine sağladığı destekten hareketle, öğretmenler için öğrencilerin derse katılımlarını artırmak amacıyla kullanabilecekleri bir model hazırlamışlardır. Delello (2014), öğretmen adaylarının gözünden derslerde AG kullanımını değerlendirmek amacıyla yürüttüğü çalışmasının sonucunda, AG kullanımının öğrencilerin derse katılımlarını artırdığını belirtmektedir. Benzer bir bulgudan bahseden Cai (2013), AG oyunu ile ders işleyen grubun diğer gruba göre daha yüksek derse katılım gösterdiğini ifade etmektedir. AG teknolojisinin derslerde kullanımının öğrencilerin derse katılımları üzerinde olumlu etkisi olabileceğini belirten başka çalışmalar da (Abdüsselam ve Karal, 2012; Dunleavy, Dede, ve Mitchell, 2008) olmasına rağmen, doğrudan derse katılım üzerindeki etkisini test etmeye yönelik yeterli çalışmanın yapılmamış olması dikkat çekmektedir.
Özetlemek gerekirse, astronomi konuları fen eğitimin temel parçalarından biri olmakla birlikte, öğrencilerin kavrama ve algılama yeteneklerini geliştirerek çok boyutlu ve mantıklı düşünme becerisi kazanmalarına katkı sağlamaktadır. Ancak ortaokul öğrencileri soyut astronomi kavramlarını doğru biçimde algılamakta ve zihinlerinde canlandırmakta sorun yaşamaktadırlar. 3 boyutlu astronomi konularının öğretiminde kullanılan 2 boyutlu metin,
6
resim, diyagram, video ve animasyon gibi öğrenme materyalleri ve ders kitapları yetersiz kalmakta ve öğrencilerin kavram yanılgıları oluşturmalarına neden olmaktadır. Kavram yanılgıları öğrenci başarısının önünde duran önemli bir engel olmanın yanında, bireylerin eğitim, mesleki ve günlük yaşamlarında da sorunlarla karşılaşmalarına sebep olmaktadır. Ayrıca başarılı bir öğrenme süreci için gerekli olan unsurlardan biri de derse katılımdır. Öğrenci başarısının önemli göstergelerinden sayılan derse katılımın nasıl artırılacağı sorusu da araştırmacılar tarafından cevabı merak edilen konular arasında yer almaktadır. Astronomi konularının eğitiminde AG öğrenme materyalinin kullanılmasının sağladığı görselleştirme, doğal ve fiziksel etkileşim gibi olanaklarla öğrencilerin başarıları, kavram yanılgıları ve derse katılımları üzerinde olumlu etki sağlayacağı düşünülmektedir. Bu nedenle bu çalışmada AG öğrenme materyali kullanımının öğrencilerin başarıları, kavram yanılgıları ve derse katılımları üzerine olan etkisi incelenecektir.
1.2. Çalışmanın Amacı ve Araştırma Soruları
Bu çalışmanın amacı; AG öğrenme materyali kullanımının, ortaokul 7. sınıf öğrencilerinin Fen bilgisi astronomi konu alanındaki başarıları, kavram yanılgıları ve derse katılımları üzerindeki etkisini belirlemek ve öğrencilerin AG öğrenme materyali hakkındaki görüşlerini tespit etmektir. Bu amaç doğrultusunda aşağıdaki araştırma sorularına yanıt aranacaktır:
1. Artırılmış gerçeklik öğrenme materyali kullanımı, öğrencilerin başarılarında anlamlı farklılık oluşturmakta mıdır?
1.1.Deney ve kontrol grupları arasında başarı testi öntest puanları arasında anlamlı farklılık var mıdır?
1.2. Deney grubundaki öğrencilerin başarı testi öntest sontest puanları arasında anlamlı farklılık var mıdır?
1.3. Kontrol grubundaki öğrencilerin başarı testi öntest sontest puanları arasında anlamlı farklılık var mıdır?
1.4. Deney ve kontrol grupları arasında başarı testi düzeltilmiş öntest puanlarına göre sontest puanları arasında anlamlı farklılık var mıdır?
2. Artırılmış gerçeklik öğrenme materyali kullanımı, öğrencilerin kavram yanılgı seviyelerinde anlamlı farklılık oluşturmakta mıdır?
2.1. Deney ve kontrol grupları arasında kavram yanılgı testi öntest puanları arasında anlamlı farklılık var mıdır?
7
2.2. Deney grubundaki öğrencilerin kavram yanılgı testi öntest sontest puanları arasında anlamlı farklılık var mıdır?
2.3. Kontrol grubundaki öğrencilerin kavram yanılgı testi öntest sontest puanları arasında anlamlı farklılık var mıdır?
2.4. Deney ve kontrol grupları arasında kavram yanılgı testi düzeltilmiş öntest puanlarına göre sontest puanları arasında anlamlı farklılık var mıdır?
3. Artırılmış gerçeklik öğrenme materyali kullanımı, öğrencilerin var olan kavram yanılgı seviyelerinde nasıl bir değişime neden olmaktadır?
4. Artırılmış gerçeklik öğrenme materyali kullanımı, öğrencilerin derse katılımları arasında anlamlı farklılık oluşturmakta mıdır?
4.1. Deney ve kontrol grupları arasında derse katılım ölçeği alt faktörleri ve toplam puanı bakımından öntest puanları arasında anlamlı farklılık var mıdır? 4.2. Deney grubundaki öğrencilerin derse katılım ölçeği alt faktörleri ve toplam puanı bakımından öntest sontest puanları arasında anlamlı farklılık var mıdır?
4.3. Kontrol grubundaki öğrencilerin derse katılım ölçeği alt faktörleri ve toplam puanı bakımından öntest sontest puanları arasında anlamlı farklılık var mıdır?
4.4. Deney ve kontrol grupları arasında derse katılım ölçeği alt faktörleri ve toplam puanı bakımından düzeltilmiş öntest puanlarına göre sontest puanları arasında anlamlı farklılık var mıdır?
5. Öğrencilerin artırılmış gerçeklik öğrenme materyali hakkındaki görüşleri nelerdir?
1.3. Araştırmanın Önemi
AG öğrenenlere sunduğu, bulundukları gerçek ortamdan soyutlanmadan sanal nesnelerle etkileşim kurma olanağıyla, eğitimde beklenen dönüşümü sağlayabilecek potansiyele sahip bir teknolojidir. Öğrenenlerin çeşitli imkânsızlıklar nedeniyle ulaşamayacakları ya da zihinlerinde canlandıramayacakları nesne, kavram ve olayları sınıf gerçekliğinden kopmadan duyu organları aracılığıyla yaparak ve yaşayarak öğrenmelerinin önünü açmaktadır. Her yıl düzenli olarak yayımlanmakta olan Horizon Raporlarının son sayılarında da, AG sahip olduğu potansiyelle, eğitimde kullanımının önemli etkiye sahip olacağı düşünülen eğitim teknolojileri arasında gösterilmektedir. Bu sebeplerle AG’nin eğitimde kullanılması üzerine gelecekte çok sayıda çalışmanın yapılacağı öngörülmektedir. Bu
8
çalışmayla elde edilecek deneyim ve bulgular, nitelikli AG öğrenme materyallerinin geliştirilmesi ve farklı değişkenler açısından irdelenmesi araştırmalarına ışık tutacağı için önemli görülmektedir. Ayrıca AG teknolojisinin eğitim ortamlarında kullanımıyla ilgili çalışmaların henüz başlangıç aşamasında olduğu göz önüne alındığında, bu çalışmanın alan yazına getireceği yenilik katkısı da aşikârdır.
Bu çalışma astronomi eğitiminde AG’nin kullanılması bakımından sınırlı sayıdaki çalışmalardan biri olması ve yerli alan yazında benzeri çalışma bulunmaması açısından değerli görülmektedir. Ayrıca sınırlı sayıda yapılan çalışmaların genellikle sistem geliştirme ya da kullanıcı görüşlerini belirlenmeye yönelik tarama çalışması şeklinde yürütüldüğü tespit edilmiştir. Bu çalışma, astronomi eğitiminde AG öğrenme materyali kullanılmasına yönelik farklı değişkenleri ele alan deneysel bir çalışma olmasından dolayı önemli görülmektedir.
Yürütülen bu çalışmada kullanılan öğrenme materyali, eğitim ortamları için yeni ve popüler olan AG teknolojisi kullanılarak geliştirilmiştir. 7. sınıf Fen ve Teknoloji dersi ilgili ünite kazanımları ve mevcut ders müfredatına uyumlu olarak geliştirilen AG öğrenme materyali, günümüz öğrencilerinin beklentilerini karşılayabilecek etkili bir öğrenme aracı olarak tasarlanmıştır. Bu özelliğiyle ülkemizde yürütülmekte olan Fatih Projesi kapsamında her öğrenciye dağıtılması planlanan tabletler için uygun ders içeriği olarak görülmektedir. Tabletlerin öğretmen ve öğrenciler tarafından etkili biçimde kullanılabilmesinin olmazsa olmaz bileşenlerinden belki de en önemlisi, kullanılacak ders içerikleridir. Fatih projesinin beklenen etkiyi gösterebilmesinde anahtar role sahip ders içeriklerinin geliştirilmesinde AG teknolojisinden faydalanılabilir. UzayAR öğrenme materyalinin, tabletler için geliştirilecek ders içerikleri için yol gösterici olabileceği düşünülmektedir. Bu yönüyle çalışmanın AG teknolojisinin etkisini test etmenin yanı sıra, geliştirilen AG öğrenme materyaliyle de alan yazına katkı sağlayacağı düşünülmektedir.
AG uygulamalarının eğitim ortamlarında kullanılabilmesi için, yapılan teknik çalışmaların ötesinde, meselenin pedagojik boyutunun da irdelenmesi gerekmektedir. AG uygulamaları hakkında öğrenen görüşlerinin alınması, bu alanda yürütülecek benzer çalışmalara yol gösterici olması açısından önemli görülmektedir.
9 1.4.Araştırmanın Sınırlılıkları
1. Araştırma, Kırşehir ili Prof. Dr. Erol Güngör Ortaokulundaki 7. sınıfında öğrenim gören 118 öğrenci ile sınırlıdır.
2. Deney grubundaki öğrencilerin AG deneyimleri, araştırmacı tarafından geliştirilen UzayAR uygulaması ile sınırlıdır.
3. Araştırma Fen ve Teknoloji dersinde yürütülen 7 haftalık süre ile sınırlıdır.
1.5.Tanımlar
Artırılmış gerçeklik: Gerçek dünya ortamı ile sanal nesnelerin birleştirildiği, gerçek dünya görüntüsü üzerine yerleştirilen sanal nesnelerle eş zamanlı etkileşimin yürütüldüğü bir teknolojidir (Azuma, 1997).
Sanal gerçeklik: kullanıcının hareketleriyle eşzamanlı olarak etkileşim sağlayan 3 boyutlu bir teknolojidir (Hartma ve Bertoline, 2005).
İşaretçi: Artırılmış gerçeklik teknolojisinde, sanal nesnelerin yerleştirileceği konumu belirlemekte kullanılan karekod veya resimlerdir.
11
BÖLÜM 2
KURAMSAL ÇERÇEVE ve İLGİLİ ARAŞTIRMALAR
Bu bölümde araştırmanın kuramsal çerçevesini oluşturan artırılmış gerçeklik, kavram yanılgısı ve derse katılım kavramları açıklanarak, ilgili araştırmalara yer verilmiştir.
2.1. Artırılmış Gerçeklik
Bu kısımda alan yazın taraması sonucu artırılmış gerçeklik hakkında elde edilen bilgilere yer verilmiştir. AG teknolojisinin tanımı, tarihsel gelişimi, çeşitleri ve eğitimde kullanımına dair başlıklar yer almaktadır.
2.1.1. Artırılmış Gerçeklik Nedir?
Artırılmış gerçeklik, gerçek dünya ortamı ile sanal nesnelerin birleştirildiği, gerçek dünya görüntüsü üzerine yerleştirilen sanal nesnelerle eş zamanlı etkileşimin yürütüldüğü bir teknoloji olarak tanımlanmaktadır (Azuma, 1997). Daha kısa şekliyle AG, bilgisayar tarafından gerçek görüntü üzerine sanal nesnelerin (metin, resim, ses, animasyon, video vb.) eklenerek değiştirilmiş halinin görüntülenmesidir (Delello, 2014; Perez-Lopez ve Contero, 2013; Zarzuela, Pernas, Martínez, Ortega, ve Rodríguez, 2013). Başka bir ifadeyle AG fiziksel ve sanal nesneleri eş zamanlı olarak bulunduran ve etkileşim imkânı sunan bir teknoloji (Matcha ve Rambli, 2013) olarak tanımlanabilir. Bu yönüyle ele alındığında, AG’nin öne çıkan en önemli özelliği, normal koşullarda insanların algılayamayacağı bilgileri sunarak, gerçeğin güçlendirilmesini ve artırılmasını sağlamasıdır (Azuma, 1997, 1999). Böylelikle AG teknolojisini kullanan bireyler kullanmayanlara göre daha fazla görebilir, duyabilir, hissedebilir, koklayabilir hatta daha fazla tadabilirler (Van-Krevelen ve Poelman, 2010). AG teknolojisi özellikle akıllı telefon ve tablet gibi taşınabilir cihazların
12
yaygınlaşması ve bu cihazların sağladığı kullanım avantajlarıyla her geçen gün daha da önem kazanan bir teknoloji olarak görülmektedir (Sin ve Badioze-Zaman, 2010; Tian, Endo, Urata, Mouri, ve Yasuda, 2014; Tomi ve Rambli, 2013; Zarzuela vd., 2013).
Bünyesinde sanal nesneler bulundurmasından dolayı, AG’nin sanal gerçeklik kavramıyla karıştırıldığı görülmektedir. Sanal gerçeklik kavramının amacı gerçek dünya ortamının 3 boyutlu modeller aracılığıyla etkileşimli olarak bilgisayar ortamında oluşturulmasıdır. AG ise, bilgisayar ortamında oluşturulan sanal verilerle gerçek dünya görüntüsünün eş zamanlı olarak zenginleştirilmesidir. Bu haliyle AG sanal gerçekliğin bir türevidir (Azuma, 1997) . Sanal gerçeklikte var olan gerçeklik, sanalla yer değiştirirken, AG’de gerçek dünya görüntüsü bir arka plan olarak kullanılmakta ve bu arka plan üzerine sanal veriler, grafikler, 3 boyutlu modeller vb. eklenerek zenginleştirme yapılmaktadır (Billinghurst, Kato, ve Poupyrev, 2001; Kerawalla vd., 2006). Sanal gerçeklikte kullanıcı tamamen yapay bir ortamın içerisindedir. Kullanıcı etrafındaki gerçek dünyayı göremez. AG’de ise tersine kullanıcı gerçek dünyayla birlikte üzerine yerleştirilen ya da birleştirilen dijital nesneleri görebilir (Azuma, 1997). Bu haliyle AG kullanıcılar için gerçek dünyayla sanal dünyayı birleştirerek kusursuz bir ara yüz ve doğal bir etkileşim olanağı tanır (Cai vd., 2014; Kaufmann, 2003; Matcha ve Rambli, 2013). Azuma (1997) yaşanan bu karışıklığa son vermek ve AG’nin sınırlarını belirlemek amacıyla yaptığı çalışmasında, AG’nin sahip olması gereken karakteristik özelliklerini şu şekilde sıralamaktadır:
• Gerçekle sanalı birleştirir, • Gerçek zamanlı etkileşimlidir, • 3 boyutludur.
Milgram ve Kishino (1994), gerçek sanal ilişkisine açıklık getirmek ve AG’nin gerçek ve sanal arasındaki yerini belirlemek amacıyla Şekil 2.1’de verilen Gerçek Sanal Sürekliliği Diyagramını oluşturmuşlardır.
13
Şekil 2.1. Gerçek sanal sürekliliği diyagramı (Milgram ve Kishino, 1994)
Bu diyagrama göre sürekliliğin en solunda bulunan nokta gerçek ortamdır. Gerçek ortama, bilgisayarla üretilen sanal verilerin eklenmesiyle artırılmış gerçeklik oluşmaktadır. Sürekliliğin en sağında ise tamamen sanal nesnelerin oluşturduğu, gerçek ortamların modellenmesi amacını taşıyan sanal ortamlar vardır. Tamamen sanal nesnelerin oluşturduğu bu ortamlara gerçek nesnelerin eklenmesiyle de artırılmış sanallık oluşmaktadır. Gerçek sanal sürekliliğinde diyagramın solundan sağına doğru gidildikçe sanal nesne miktarı artmakta ve gerçekle olan bağlantı azalmaktadır. Diyagram incelendiğinde, AG’nin karma gerçeklik alanının bir parçası olduğu anlaşılmaktadır.
2.1.2. Artırılmış Gerçekliğin Tarihsel Gelişimi
Bazı kaynaklarda daha eski tarihlere dayandırılsa da AG teknolojisinin ortaya çıkmasında atılan ilk önemli adımların 1960’lı yılların başlarında olduğu söylenebilir. 1962 yılında Morton Heilig tarafından geliştirilen “Sensorama” AG teknolojisinin ilk örneği olarak gösterilebilir. “Sensorama” 5 duyuyu kapsayan sanal deneyim simülasyonu olarak tasarlanmıştır (The History of AR, 2015). 1963 yılında ise Ivan Sutherland, “Sketchpad” adını verdiği etkileşimli çizim yapılabilen grafik ara yüzünü tasarlamıştır (Van Krevelen ve Poelman, 2010; Yuen vd., 2011). 1965 yılına gelindiğinde yine Ivan Sutherland, “The Ultimate Display” isimli etkileşimli grafikler, ses, koku, tat ve güç geri bildirimlerini içeren sanal dünya ortamını geliştirmiştir. Bir yıl sonra ise Ivan Sutherlan ve Bob Sproul’un birlikte “The Sword of Damocles” adını verdikleri, başa takılan ilk AG uygulamasını geliştirdiklerini görmekteyiz (Sundara, 2012). 1975 yılına gelindiğinde Myron Krueger bir adım daha öteye giderek, insanların başlık takmadan bilgisayar tarafından oluşturulan grafiklerle etkileşime girebilecekleri bir ortam geliştirmiştir (Nelson, 2014; The History of AR, 2015). 1980 yılında ise, Steve Mann tarafından giyilebilir teknolojilerin üretiminin başlatıldığı görülmektedir (Yuen vd., 2011). 1990 yılında AG teknolojisi açısından gayet
14
önemli bir gelişme meydana gelmiştir. Bu gelişme AG kavramının ilk kez Tom Caudell tarafından alan yazına kazandırılmasıdır (Nelson, 2014; The History of AR, 2015; Yuen vd., 2011). Takip eden yıllarda AG teknolojisinin çeşitli alanlarda kullanılmaya başlandığını görmekteyiz. Bunlara iyi bir örnek olarak, Tom Caudell tarafından 1992 yılında, Boeing firmasında çalışan elektrik teknikerlerine uçakların kablolama sistemleri konusunda kılavuzluk yapması için geliştirilen AG uygulaması gösterilebilir (Caudell ve Mizell, 1992). 1994 yılına gelindiğinde ise Milgram ve Kishino (1994) Gerçek Sanal Sürekliliği Diyagramını hazırlayarak AG ve sanal gerçeklik kavramları arasındaki geçişe açıklık getirmişlerdir. 1997 yılında alanın öncülerinden olan Azuma (1997) AG kavramı üzerine kapsamlı bir çalışma yapmıştır (Karal ve Abdüsselam, 2015; The History of AR, 2015). Azuma bu çalışmasında AG kavramının sınırlarını çizerek, karakteristik özelliklerini belirlemiştir. Hirokazu Kato ise 1999 yılında ARToolKit adlı kod kütüphanesini geliştirmiştir (Karal ve Abdüsselam, 2015; Yuen vd., 2011). ARToolKit sanal grafiklerin gerçek ortam görüntüsü üzerine aktarılmasını sağlayan, ticari olmayan uygulamalarda ücretsiz kullanılabilen bir kod kütüphanesidir. Bu özellikleri sayesinde, AG uygulamalarının hızlı biçimde yaygınlaşmasına önemli katkı sağladığı söylenebilir. 2000’li yıllara gelindiğinde teknolojide yaşanan hızlı gelişmelerin AG teknolojisini de etkilediğini görmekteyiz. 2000 yılında Thomas ve arkadaşları ilk mobil AG oyunu olan “ARQuake” isimli oyunu tasarlamışlardır (Karal ve Abdüsselam, 2015; The History of AR, 2015; Yuen vd., 2011). Yine bu yıllarda AG’nin kendi başına ayrı bir çalışma alanı haline geldiğini ve AG kongreleri (IWAR, ISAR, ISMAR) düzenlenmeye başlandığını görmekteyiz (Sin ve Badioze-Zaman, 2010; Van Krevelen ve Poelman, 2010). Bunların arasında yer alan ve 2001 yılında başlatılan ISMAR (International Symposium on Mixed and Augmented Reality) sempozyumu (Karal ve Abdüsselam, 2015; Van Krevelen ve Poelman, 2010) AG hakkında yürütülen akademik çalışmalar açısından önemli bir gelişme olmuştur.
AG uygulamalarının geliştirilmesi ve yaygınlaşması adına AG tarayıcıların hayata geçirilmesi de önemli bir yere sahiptir. Bu amaçla 2008 yılında Wikitude (Yuen vd., 2011), 2009 yılında ise Layar (Karal ve Abdüsselam, 2015; The History of AR, 2015) isimli AG tarayıcıları farklı firmalar tarafından geliştirilmiştir.
AG’de yaşanan bu hızlı gelişim eğitim alanında kullanılma fikrini tetiklemiştir. Buna bağlı olarak özellikle son yıllarda AG teknolojisinin eğitim alanında kullanımının yaygınlaştığı görülmektedir (Cai vd., 2014; İbili, 2013; Somyürek, 2014; Van Krevelen ve Poelman,
15
2010). Her yıl düzenli olarak yayımlanan Horizon Raporlarında 2008 yılından itibaren eğitimi etkilemesi öngörülen teknolojiler arasında AG teknolojisi yer almıştır ( Cai vd., 2014). 2012 yılında yayınlanan raporda önümüzdeki 4-5 yıl içerisinde eğitimde kullanımının önemli etkiye sahip olacağı düşünülen eğitim teknolojileri arasında AG yer almaktadır (Johnson, Adams, ve Cummins, 2012b) ve eğitimde dönüşümü sağlayacak potansiyele sahip olduğu belirtilmektedir (Delello, 2014; Sin ve Badioze-Zaman, 2010).
2010’lu yıllara gelindiğinde AG uygulamalarının günlük yaşamımızda kullanılmaya başlandığını (BMW, WV, Audi servisleri vb.) gözlemlerken, 2014 yılı itibariyle AG giyilebilir teknolojileri (Google Glass) ile günlük yaşamın vazgeçilmez bir unsuru olmada ki potansiyelini ortaya koymaktadır (Nelson, 2014). Günümüzde hâlihazırda kullanılmakta olan ve her geçen gün sayıları artan pek çok mobil AG uygulaması mevcuttur.
AG teknolojisinde yaşanan önemli gelişmeler Şekil 2.2’de verilen AG Zaman Çizelgesi ile daha net görülebilmektedir.
16
Şekil 2.2. Artırılmış gerçeklik zaman çizelgesi (Karal ve Abdüsselam, 2015; Nelson, 2014; Özarslan, 2013; The History of AR, 2015; Yuen vd., 2011)
17 2.1.3. Artırılmış Gerçeklik Türleri
AG sistemleri genel olarak konum tabanlı ve resim tabanlı olmak üzere iki kategori altında toplanmaktadır (Cheng ve Tsai, 2013). Konum tabanlı AG sistemleri, Küresel Konumlama Sistemleri (Global Positioning System - GPS), Kablosuz Yerel Alan Ağı (Wireless Local Area Network - WLAN) vb. gibi teknolojilerle kullanıcının konumunun tespit edilerek, gerçek görüntü üzerine sanal verilerin eklenmesi esasına dayanmaktadır. Layar ve Wikitude uygulamaları konum tabanlı AG’ye örnektirler. Şekil 2.3’te konum tabanlı AG’ye bir örnek verilmiştir.
Şekil 2.3. Konum tabanlı artırılmış gerçeklik uygulaması
Resim tabanlı AG sistemleri ise, gerçek dünya görüntüsü üzerine 3 boyutlu modellerin eklenmesi amacıyla kullanılır. Eklenecek 3 boyutlu modelin konumunun belirlenmesi için görüntü tanıma teknikleri kullanılmaktadır. Çoğu cihazda tümleşik kamera bulunması, açık kaynak kodlu kütüphane sayısının fazlalığı gibi avantajlar resim tabanlı AG uygulamalarının yaygınlaşmasını sağlamıştır (Karal ve Abdüsselam, 2015). Resim tabanlı AG sistemleri kendi içinde işaretçi tabanlı ve işaretçi tabanlı olmayan olmak üzere ikiye ayrılır. İşaretçi tabanlı AG sistemlerde, 3 boyutlu modellerin ekranda uygun yere yerleştirilebilmesi için ortamda sisteme önceden tanıtılmış işaretçilerin olması gerekir. 3 boyutlu modelin konumu bu işaretçiyi referans alarak belirlenir. İşaretçi tabanlı olmayan AG sistemlerinde ise, ortama işaretçi eklemek yerine ortamdaki mevcut fiziksel nesnelerin takibi vardır. Şekil 2.4’te resim tabanlı AG’ye örnek verilmiştir.
18
Şekil 2.4. Resim tabanlı artırılmış gerçeklik uygulaması
2.1.4. Artırılmış Gerçeklik Görüntüleme Sistemleri
AG görüntüleme sistemleri optik tabanlı ve video tabanlı sistemler olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Aralarındaki temel farklılık ise, gerçek dünya ile sanal verilerin birleştirilmesiyle oluşturulan görüntülerin kullanıcıya gösterildiği yerdir. Optik tabanlı sistemler görüntüyü kullanıcının retinası üzerinde oluştururken, video tabanlı sistemler ise kameralar ile alınan gerçek dünya görüntülerine sanal verilerin eklenerek ekran üzerinde kullanıcıya sunulması üzerine çalışmaktadır (Azuma, 1997).
Optik tabanlı sistemler, AG görüntüsünü direk olarak kullanıcının retinası üzerinde oluşturabilmek için genellikle başa takılan ya da gözlük şeklindeki cihazlarla çalışmaktadırlar. Kullanıcı şeffaf lenslere sahip bu cihazlar sayesinde bir yandan gerçek dünyayı gözlemleyebilirken, diğer taraftan da bu lensler üzerinde oluşturulan sanal görüntüleri aynı anda görebilmektedir (Azuma, 1997). Optik tabanlı çalışan AG sistemlerine örnek olarak, kullanıcının bir müzede gezerken baktığı tarihi eserler hakkında ki bilgileri de aynı anda görebilmesini sağlayan bir uygulama gösterilebilir.
Video tabanlı sistemlerde ise, gerçek dünya görüntüsünün alınması için kameralar kullanılır. Gerçek dünya görüntüsü ile sanal veriler bilgisayar ortamında birleştirilir. Kullanıcı ekrana
19
baktığında birleştirilen bu görüntüyü görebilir (Azuma, 1997). Bu sisteme örnek olarak, AG uygulamasının ders kitabı üzerine tutulduğunda, tablet ekranında gerçekte var olmayan 3 boyutlu modellerin belirmesi verilebilir.
2.1.5. Artırılmış Gerçekliğin Eğitimde Kullanımı
AG teknolojisinin geliştirilmesi ve kullanılmasında yararlanılan kaynaklardaki hızlı gelişimle birlikte, bu teknoloji askeri, tıp, mühendislik, eğlence, spor, reklamcılık, turizm gibi pek çok alanda kullanılmaya başlanmıştır (Azuma, 1997; İbili ve Şahin, 2013; Kaufmann, 2003; Van Krevelen ve Poelman, 2010; Yen, Tsai, ve Wu, 2013). Yeni bir teknoloji olmamasına rağmen öğretme öğrenme sürecinde kullanımı ve potansiyeli yeni yeni keşfedilmektedir (Fleck vd., 2015; Vilkoniene, 2009; Wu vd., 2013). AG sahip olduğu özellikler sayesinde, kısa zamanda eğitimde kullanımı konusunda dikkatleri üzerine çekmeyi başarmıştır. Bu özellikler arasında, eğitim ortamlarında öğrenciyi merkeze alması (Delello, 2014), otantik öğrenme (Wu vd., 2013; Yuen vd., 2011), durumsal öğrenme (Johnson, Adams, ve Cummins, 2012a; Taşkıran, Koral, ve Bozkurt, 2015; Wojciechowski ve Cellary, 2013; Wu vd., 2013) ve yapılandırmacı öğrenme (Delello, 2014) gibi yaklaşımları desteklemesi, yaparak ve yaşayarak öğrenmeyi sağlaması (Singhal, Bagga, Goyal, ve Saxena, 2012; Taşkıran vd., 2015; Wojciechowski ve Cellary, 2013) ve sorgulayarak öğrenmeyi desteklemesi (Fleck, Simon, ve Christian Bastien, 2014; Fleck ve Simon, 2013; Rosenbaum, Klopfer, ve Perry, 2006; Squire ve Jan, 2007; Wojciechowski ve Cellary, 2013) en dikkat çekenleri olarak göze çarpmaktadır.
Yen vd., (2013), eğitimde AG kullanımının avantajlarını 3 genel başlık altında toplamaktadır: öğrenmede yenilik (orijinallik) sağlama, içerikle etkileşim kurma ve uzamsal kavramların oluşturulması.
Bujak vd. (2013), AG uygulamalarının eğitimde kullanımının faydalarını fiziksel, bilişsel ve bağlamsal olmak üzere 3 başlık altında toplamışlardır. Fiziksel alanda AG’nin öğrencilerin gerçek dünya ortamıyla doğal etkileşim kurma imkânı sağladığını, bunun da öğrenciler üzerinde daha fazla öğrenme kontrolü sağlayarak anlamayı ve hatırlamayı kolaylaştırdığını belirtmişlerdir. Bilişsel alanda ise, soyut kavramlarla fiziksel nesneler arasında sembolik bir bağ kurulduğunu, böylelikle bilişsel yükün azaltılarak zor olayları keşfetmeye ve derinlemesine öğrenmeye yardımcı olduğunu vurgulamışlardır. Bağlamsal alanda AG’nin
20
sunduğu yüz yüze iletişim ve kolay kullanım özelliklerinin öğrencilerin motivasyonlarını artırmada etkili olabileceğini belirtmişlerdir.
AG teknolojisinin öğrenme öğretme sürecinde kullanımının sayısız faydasından bahsedilebilir. Bu faydalardan bazıları şu şekilde sıralanabilir:
Öğrencilerin ilgi ve dikkatlerini kolaylıkla derse çeker (Delello, 2014; İbili ve Şahin, 2013; Perez-Lopez ve Contero, 2013; Tomi ve Rambli, 2013; Yen vd., 2012), Gerçek dünya şartlarında elde edilemeyecek nesnelerin ve oluşturulamayacak
ortamların öğretimini olanaklı kılar (Kerawalla vd., 2006; Shelton ve Hedley, 2002; Wojciechowski ve Cellary, 2013; Wu vd., 2013; Yuen vd., 2011),
Kavramların ve konuların daha iyi anlaşılmasını sağlar (Abdüsselam, 2014; Cai vd., 2014; Delello, 2014; Ivanova ve Ivanov, 2011; Kaufmann, 2003; Kerawalla vd., 2006; Rosenbaum vd., 2006; Shelton ve Hedley, 2002; Shelton ve Stevens, 2004; Tian, Endo, Urata, Mouri, ve Yasuda, 2013; Yen vd., 2012; Yen vd., 2013),
Kavram yanılgılarının giderilmesini sağlar (Fleck vd., 2015; Fleck ve Simon, 2013; Rosenbaum vd., 2006; Shelton ve Hedley, 2002; Tian vd., 2014; Yen vd., 2012), Karmaşık konu ve kavramların görselleştirilerek daha kolay biçimde anlaşılmasını
sağlar (İbili ve Şahin, 2013; Kaufmann, 2003; Núñez vd., 2008; Shelton ve Hedley, 2002),
Öğrencilerin derse karşı olan motivasyonunu artırır (Delello, 2014; Fleck ve Simon, 2013; İbili ve Şahin, 2013; Kerawalla vd., 2006; Küçük, Yılmaz, ve Yüksel, 2014; Perez-Lopez ve Contero, 2013; Taşkıran vd., 2015; Tomi ve Rambli, 2013; Yen vd., 2012),
Öğrencilerin sanal ve gerçek nesnelerle eş zamanlı olarak doğal etkileşim kurmalarını sağlar (Cai vd., 2014; Matcha ve Rambli, 2013; Sin ve Badioze-Zaman, 2009; Taşkıran vd., 2015; Yen vd., 2013),
Eğlenerek öğrenmeyi sağlar (Rambli, Matcha, ve Sulaiman, 2013; Taşkıran vd., 2015; Tomi ve Rambli, 2013; Zarzuela vd., 2013),
Öğrencilerin derse katılımlarını artırır (Abdüsselam ve Karal, 2012; Bai, Blackwell, ve Coulouris, 2013; Cai, 2013; Delello, 2014; Dunleavy vd., 2008; Yusoff ve Dahlan, 2013),
21
Öğrencilerin sosyal ilişkiler kurarak işbirliği yeteneklerini geliştirmelerini sağlar (Billinghurst vd., 2001; Fleck ve Simon, 2013; Kaufmann, 2003; Matcha ve Rambli, 2013; Schrier, 2006; Squire ve Jan, 2007; Yuen vd., 2011),
Öğrencilerin uzamsal yeteneklerini geliştirir (Fleck vd., 2014; Kaufmann, 2003; Medicherla, Chang, ve Morreale, 2010; Shelton ve Stevens, 2004; Yen vd., 2013), Soyut kavramları somutlaştırır (Abdüsselam ve Karal, 2012; Abdüsselam, 2014;
Gün, 2014; Özarslan, 2013; Taşkıran vd., 2015)
Tehlikeli deneylerin güvenli ortamlarda yapılmasına olanak tanır (Eursch, 2007; Wojciechowski ve Cellary, 2013).
AG teknolojisinin eğitimde kullanımının sağladığı yararlar göz önüne alınarak çeşitli eğitsel projeler geliştirilmiştir. Bu projelerden biri olan LearnAR, doğrudan internet tarayıcısı üzerinde çalışabildiği için öğrenciler açısından uygulanabilir ve kolay kullanım özelliğine sahiptir. Öğrencilerin tek yapması gereken LearnAR web sayfasından ilgili işaretçiyi temin edip kâğıda basmalarıdır. İnternet sayfasındaki uygulama çalışıyorken, işaretçiyi bilgisayarın web kamerasına tutarak 3 boyutlu ders içerikleri görüntülenebilmektedir. İnternet sayfasında matematik, fizik, kimya, biyoloji ve yabancı dil derslerinde içerikler mevcuttur (LearnAR, 2015). Zoo-AR, yine öğrencilerin işaretçiler yardımıyla 3 boyutlu hayvan ve böcek modellerini görüntüleyebilecekleri bir projedir. Öğrenciler sanal modellerle etkileşim kurarak, hayvan ve böcekler hakkında eğlenerek öğrenebilmektedirler (What is Zoo-AR?, 2015). ZooBurst ise, öğrencilerin kendi hikâyelerini 3 boyutlu olarak canlandırmalarına ve AG kitabı şeklinde yayınlamalarına imkân tanıyan bir araçtır. ZooBurst, öğrencilere kendi hikâyelerini farklı yollarla oluşturabilecekleri bir alan sunarken, öğretmenlere de güvenli bir alanda güçlü sınıf yönetimi imkânı sunmaktadır (About ZooBurst, 2015). Bir başka AG projesi olan Fetch! Lunch Rush, ilkokul seviyesindeki öğrencilerin aritmetik becerilerinin geliştirilmesi amacıyla kullanılmaktadır. Öğrenciler günlük senaryolar içerisinde, 3 boyutlu modellerle görselleştirilen matematik problemlerini çözmeye çalışmaktadırlar (FETCH! Lunch Rush, 2015). Aurasma ise, öğretmen ve öğrencilerin kendi AG uygulamasını geliştirebilecekleri bir platformdur. Aurasma ile ses, video, bağlantı, animasyon ve 3 boyutlu model içeren ders içerikleri oluşturmak ve paylaşmak mümkündür (Aurasma, 2015). Bunların dışında AG teknolojisi üzerine kurulu benzeri eğitsel projeler geliştirilmeye devam etmektedir.
22
Alan yazındaki çalışmalara göz atıldığında eğitim alanının hemen hemen her kolunda AG teknolojisinin etkin olarak kullanıldığı anlaşılmaktadır. Bu alanlardan biri de matematik ve geometri eğitimidir. Kaufmann (2003), Construct3D adında öğrencilerin işbirliği içerisinde geometrik şekilleri oluşturabileceği çok kullanıcılı bir AG uygulaması geliştirmiştir. İbili (2013) ise ARGE3D adını verdiği uygulamasının geometrik cisimler ünitesinde uygulayarak, öğrenci başarısı ve matematik dersine karşı tutumu üzerindeki etkisini araştırmıştır. Yine aynı ünite üzerinde çalışan Gün de (2014) geliştirdiği AG uygulamasının öğrenci başarısı ve uzamsal yetenekleri üzerindeki etkisine odaklanmıştır.
Okul öncesi de, sağladığı avantajlarla AG teknolojisinin kullanımı için uygun bir alan olarak görülmektedir. Okul öncesi öğrencilerine sayıların (Tomi ve Rambli, 2013) ve harflerin (Rambli vd., 2013) öğretiminde AG teknolojisi kullanan araştırmacılar, AG’nin dersi öğrenciler için eğlenceli hale getirdiğini ve öğrencilerin motivasyonunu artırdığını belirtmektedirler.
Billinghurst vd., (2001) geliştirdikleri Magicbook isimli AG uygulamasıyla, öğrencilerin hikâyeleri 3 boyutlu model ve karakterlerle izlemelerine imkân sunmaktadırlar. Benzer olarak hikâye etkinlikleri üzerinde çalışan Yılmaz da (2014) AG’nin öğrencilerin hikâye kurgulama ve yaratıcılığı üzerinde olumlu etkisi olduğundan bahsetmektedir.
Yabancı dil öğretimi de AG teknolojisinin kullanıldığı alanlar arasındadır. Taşkıran vd. (2015) çalışmalarının sonucunda AG teknolojisinin yabancı dil öğretiminde etkili bir öğrenme materyali olarak kullanılabileceğini belirtmektedirler. Küçük vd. de (2014) benzer olarak yabancı dil öğretiminde AG kullanımının öğrencilerin başarıları ve tutumları üzerinde olumlu etkisi olduğundan ve AG kullanan öğrencilerin bilişsel yük düzeylerinin düşük olduğundan bahsetmektedir.
Engelli eğitimi de AG teknolojilerinin kullanıldığı alanlar arasındadır. Bai vd. (2013), AG uygulamasının otistik çocukların yap-inan oyunu oynama sıklığı ve katılımları üzerindeki etkisini incelerken, Zarzuela vd. (2013) ise engelli öğrencilerin oynayabileceği AG destekli sanal hayvanat bahçesi oyununu geliştirmişlerdir.
Çok sayıda soyut kavram içermesinden dolayı AG uygulamalarının genellikle fen eğitimi alanında yoğunlaştığı görülmektedir (Karal ve Abdüsselam, 2015). Fen eğitiminin alt dallarında da yürütülmüş olan pek çok AG çalışmasına rastlamak mümkündür.
