Yapay zekâ destekli sanal laboratuvar uygulamalarının öğrencilerin bilimsel süreç ve deney yapma becerilerine etkisi
The effect of al supported virtual laboratory practices on students' science process and experimental skills
- Tez No: 1023449
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERHAN EKİCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Education and Training
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Eğitim Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın amacı, Bilim ve Sanat Merkezinde eğitim gören öğrencilerin fen bilimleri dersleri içerisinde yer alan kazanımlar çerçevesinde hazırlanan yapay zekâ destekli sanal laboratuvar uygulamalarının öğrencilerin deney yapma becerisi ve bilimsel süreç becerileri üzerindeki etkisini ve öğrencilerin sanal laboratuvar uygulamalarına yönelik görüşlerinin araştırılmasıdır. Araştırmanın çalışma grubunu, 2025-2026 eğitim öğretim yılı içerisinde Isparta ilinin Yalvaç ilçesinde bulunan Yalvaç Bilim ve Sanat Merkezi'nde öğrenim gören 4.,5.,6.,7. ve 8. sınıfa devam eden DESTEK 2 (4. sınıf temel bilişsel beceri düzeyi), BYF (5. ve 6. sınıf ilgi yetenek ve potansiyel keşfetme düzeyi) ve ÖYG (7. ve 8. Sınıf ileri düzey bilgi deneyim ve beceri düzeyi) gruplarında yer alan öğrencilerdir. Araştırmada veri toplama yöntemi olarak karma yöntem desenlerinden gömülü karma desen yöntemi kullanılmıştır. Araştırmanın nicel boyutunda, öğrencilerin bilimsel süreç becerilerini belirlemek amacıyla Bilimsel Süreç Becerileri Ölçeği (BSBÖ) kullanılmıştır. Ölçek, çalışma grubunda yer alan 32 öğrenciye uygulama öncesinde ön test, uygulama sonrasında ise son test olarak uygulanmıştır. Araştırmanın nitel boyutunda ise öğrencilerin uygulama sürecindeki bilimsel süreç becerilerini değerlendirmek amacıyla Bilimsel Süreç Becerileri Gözlem Formu kullanılmıştır. Ayrıca öğrencilerin yapay zekâ destekli sanal laboratuvar uygulamalarına ilişkin görüşlerini belirlemek amacıyla yarı yapılandırılmış görüşme formundan yararlanılmıştır. Araştırmada elde edilen nicel veriler SPSS paket programı kullanılarak analiz edilmiştir. Verilerin normallik dağılımı incelenmiş, çarpıklık ve basıklık değerlerinin kabul edilebilir sınırlar içerisinde olduğu belirlenerek verilerin normal dağılım gösterdiği kabul edilmiştir. Katılımcıların ön test puan ortalaması 17,38, son test puan ortalaması ise 20,13 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca son test puanlarının daha homojen bir dağılım gösterdiği görülmüştür. Verilerin normal dağılım göstermesi nedeniyle ön test ve son test puanlarının karşılaştırılmasında ilişkili örneklem t-testi kullanılmıştır. Yapılan analiz sonucunda öğrencilerin ön test ve son test puanları arasında son test lehine istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık olduğu belirlenmiş ve yapay zekâ destekli sanal laboratuvar uygulamalarının öğrencilerin bilimsel süreç becerilerinin gelişimine olumlu katkı sağladığı sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca çalışma grubunun özel yetenekli öğrencilerden oluşması ve bu kapsamda 4. ve 5. sınıf düzeyindeki öğrencilerin de araştırmaya dâhil edilmesi nedeniyle ölçeğin araştırma grubu üzerindeki güvenirliğini belirlemek amacıyla KR-20 güvenirlik katsayısı hesaplanmıştır. Analiz sonuçları, öğrencilerin bilimsel süreç becerileri puanlarında uygulama sonrasında anlamlı düzeyde artış olduğunu göstermiştir. Gözlem formundan elde edilen haftalık puanların karşılaştırılmasında ise tek yönlü ANOVA analizi kullanılmıştır. Nitel verilerin analizinde, gözlem formundan elde edilen veriler betimsel analiz yöntemiyle, yarı yapılandırılmış görüşme formundan elde edilen veriler ise içerik analizi yöntemiyle analiz edilmiştir. Görüşme verileri kodlanarak kategoriler oluşturulmuş, öğrenci görüşleri doğrudan alıntılarla desteklenmiştir. Araştırma sonucunda yapay zekâ destekli sanal laboratuvar uygulamalarının öğrencilerin bilimsel süreç becerilerini geliştirdiği ve deney yapma becerilerine olumlu katkı sağladığı belirlenmiştir. Ayrıca öğrencilerin uygulamalara yönelik olumlu görüşlere sahip oldukları; uygulamaların öğrenmeyi kolaylaştırdığı, derse olan ilgiyi artırdığı ve bilimsel süreç becerilerinin gelişimine katkı sağladığı sonucuna ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is to investigate the effect of artificial intelligence-supported virtual laboratory applications, prepared within the framework of the learning outcomes included in science courses, on the experimentation skills and scientific process skills of students studying at the Science and Art Center, and to examine the students' opinions regarding virtual laboratory applications. The study group consists of students in grades 4, 5, 6, 7, and 8 attending the Yalvaç Science and Art Center in Yalvaç district of Isparta province during the 2025-2026 academic year, in the DESTEK 2 (4th grade basic cognitive skills level), BYF (5th and 6th grade interest, talent and potential discovery level), and ÖYG (7th and 8th grade advanced knowledge, experience and skills level) groups. The embedded mixed methods design was used as the data collection method. In the quantitative dimension of the research, the Scientific Process Skills Scale (SPSS) was used to determine the students' scientific process skills. The scale was administered to 32 students in the study group as a pre-test before the application and as a post-test after the application. In the qualitative dimension of the research, the Scientific Process Skills Observation Form was used to evaluate the students' scientific process skills during the application process. Additionally, a semi-structured interview form was used to determine the students' opinions regarding AI-assisted virtual laboratory applications. The quantitative data obtained in the research were analyzed using the SPSS software package. The normality distribution of the data was examined, and it was determined that the skewness and kurtosis values were within acceptable limits, thus accepting that the data showed a normal distribution. The mean pre-test score of the participants was calculated as 17.38, and the mean post-test score was 20.13. Furthermore, it was observed that the post-test scores showed a more homogeneous distribution. Due to the normal distribution of the data, a related samples t-test was used to compare the pre-test and post-test scores. As a result of the analysis, a statistically significant difference was determined between the pre-test and post-test scores of the students, favoring the post-test, and it was concluded that AI-assisted virtual laboratory applications positively contributed to the development of students' scientific process skills. Furthermore, since the study group consisted of gifted students and included 4th and 5th grade students, the KR-20 reliability coefficient was calculated to determine the reliability of the scale on the research group. The analysis results showed a significant increase in students' scientific process skills scores after the application. One-way ANOVA analysis was used to compare the weekly scores obtained from the observation form. In the analysis of qualitative data, the data obtained from the observation form were analyzed using descriptive analysis, and the data obtained from the semi-structured interview form were analyzed using content analysis. Interview data were coded to create categories, and student opinions were supported by direct quotations. As a result of the research, it was determined that artificial intelligence-supported virtual laboratory applications improved students' scientific process skills and positively contributed to their experimentation skills. In addition, it was concluded that students had positive opinions about the applications; that the applications facilitated learning, increased interest in the lesson, and contributed to the development of scientific process skills.
Benzer Tezler
- Yapay zeka destekli sanal laboratuvarın ortaöğretim öğrencilerinin asitler ve bazlar konusuna ilişkin kavramsal anlamalarına etkisi
The effect of an artificial intelligence–supported virtual laboratory on secondary school students' conceptual understanding of acids and bases
MELİKE SİNEM DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Eğitim ve ÖğretimMarmara ÜniversitesiFen ve Matematik Alanlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ KABAPINAR
- Yapay zeka destekli sanal laboratuvar tasarımı: Çekme deneyi uygulaması
Artificial intelligence aided virtual laboratory design: Tensile test application
ALPER KİRAZ
Doktora
Türkçe
2014
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMALETTİN KUBAT
- Fen bilgisi öğretmen adaylarında dijital okuryazarlık: Yapay zekâ destekli istasyon tekniğinin etkileri
Digital literacy in science teacher candidates: The effects of artificial intelligence-supported station technique
FATMANUR GÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Eğitim ve ÖğretimNecmettin Erbakan ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KADRİYE KAYACAN
- Comparatıve analysıs of spatıal experıence ın physıcal and vırtual envıronments: The case of anadolu hısarı
Fiziksel ve sanal ortamlarda mekansal deneyimin karşılaştırmalı analizi: Anadolu hisarı örneği
BUKET TÜMBUL
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET GÜN
- Epileptik nöbet anında göz bulgularının görüntü ve sinyal işleme teknikleri kullanarak tespiti
Detection of eye movements during epileptic seizures by using image and signal processing techniques
ESRA ZEKİYE GÜZEY ŞANAL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2020
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıAkdeniz ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR DUMAN