Measuring and improving mental rotation ability in three dimensions: A holistic investigation
Zihinsel döndürme becerisini üç boyutlu ortamda ölçmek ve geliştirmek: Bütünsel bir araştırma
- Tez No: 794437
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKNUR KAPLAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Education and Training
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 193
Özet
Zihinsel döndürme (mental rotasyon) becerisi, iki veya üç boyutlu objelerin manipüle edilmesinin sonuçlarını zihinde canlandırabilmeyi kapsayan bir yetenektir. Bu becerinin gelişmesi günlük ve profesyonel hayat için büyük önem taşımaktadır. Savunma, mühendislik, tıp, mimari, sanat gibi birçok alanda istihdam ve mesleki başarı için belirleyici olan zihinsel döndürme becerisinin her yaşta ve eğitim düzeyinde bireyler için geliştirilebilir olması amaçlanmaktadır (Hu vd. 2017; Gold vs., 2018; Paruchuri vd., 2020). Bu çalışma zihinsel döndürme yeteneğinin üç boyutlu ortamda ölçülmesini ve geliştirilmesini ve bu yeni ortamda kullanıcıların eğitim deneyimlerini açıklamayı amaçlamaktadır. Araştırmanın amaçlarına uygun olarak karma araştırma yöntemi kullanılmıştır. Araştırmanın nicel bölümü, Katışık Gerçeklik (Kaplan, 2023) temelli eğitim modülünün uyaran boyutluluğunun zihinsel döndürme performansı üzerindeki etkisinin ve verilen eğitim etkililiğinin araştırılmasını içerirken, nitel bölüm, eğitim deneyiminin katılımcılar tarafından nasıl algılandığı sorusunu ele almaktadır. Bu doğrultuda, ölçme aracı olarak kullanılmak üzere 30 maddelik Purdue Uzamsal Canlandırma Testi: Döndürme'nin bilgisayarda revize edilmiş versiyonu üç boyutlu Katışık Gerçeklik ortamına (Microsoft HoloLens 2) aktarılmıştır. İkinci olarak, zihinsel döndürme becerisini artırmak üzere Katışık Gerçeklik ortamına yönelik bir uygulama geliştirilmiştir. 3 oturumdan oluşan bu zihinsel döndürme eğitiminde katılımcılar sesli anlatımlar eşliğinde döndürme animasyonlarını izleyebilmekte, etkileşimli animasyonlar ve hareket tabanlı etkileşim ile döndürme yapabilmekte ve çeşitli karmaşıklık düzeylerinde döndürme problemlerini holografik şekillerin etrafında gezinerek çözebilmektedir. Üç boyutlu zihinsel döndürme eğitimini Kastamonu Üniversitesi'nde öğrenim gören 47 öğrenci tamamlamıştır. Eğitimden önce ve sonra grubun yarısının zihinsel döndürme becerisi bilgisayar ortamında iki boyutlu testle ölçülürken, diğer yarısı için ise Katışık Gerçeklik gözlüğü kullanılmıştır. Geliştirilen zihinsel döndürme eğitimin etkililiği ile uyaran boyutluluğunun zihinsel döndürme performansı ve bilişsel yüke etkisi deneysel yöntem kullanılarak incelenmiştir. Ek olarak, bu eğitim deneyiminin daha iyi anlaşılabilmesi için yarı-yapılandırılmış görüşmeler gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada üç boyutlu bir uzamsal yetenek eğitimi modülünün etkililiği ilk defa aynı sürükleyici ortamda bütün bir üç boyutlu uzamsal yetenek testi kullanılarak ölçülmüştür. Sonuçlar katılımcıların aldığı üç boyutlu zihinsel döndürme eğitiminin hem iki boyutlu hem de üç boyutlu testlerce ölçülen zihinsel döndürme becerisini artırdığını göstermektedir. Sürükleyici eğitim ortamındaki bulunuşluk hissi ile zihinsel döndürme yeteneği gelişimi arasında bir ilişki bulunmamıştır. İki boyutlu ve üç boyutlu testler arasında zihinsel döndürme performansı açısından bir fark bulunmamaktadır. Üç boyutlu testte bilişsel yük iki boyutlu testten daha düşüktür. Eğitim öncesinde kadınların zihinsel döndürme becerisi erkeklerden daha düşükken, eğitim sonrası cinsiyetler arası fark kaybolmuştur. Yapılan görüşmeler sonucunda, zihinsel döndürme eğitiminin olumlu karşılandığı ve etkili bulunduğu görülürken, bu yeni eğitim ortamının olanak sağladığı görüntüleme ve etkileşim biçimleri katılımcılar tarafından takdir edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Mental rotation ability involves visualizing the results of manipulating two or three-dimensional objects in the mind. Improving this ability is important for many aspects of daily and professional lives. Therefore, it is a common objective that mental rotation ability, which is decisive for employment and professional success in many fields including defense, engineering, medicine, architecture, and the Arts, should be developed for individuals of all ages and from all educational levels (Hu et al., 2017; Gold et al., 2018; Paruchuri et al., 2020). This study aims to measure and develop mental rotation ability in a three-dimensional environment and explore the training experience of the users in this novel environment. In accordance with the study aims, a mixed-method design was employed. While the quantitative part involved the investigation of the effect of stimulus dimensionality on mental rotation performance and the training effectiveness of the Mixed Reality-based training module, the qualitative part addressed the question of how the training experience was perceived by the participants. In this study, Purdue Spatial Visualization Test: Rotation was transferred to Microsoft HoloLens 2 environment to be used as the measurement tool. Secondly, a Mixed Reality-based application for mental rotation training has been developed with the help of software developers specialized in immersive platforms. In this application, participants can watch rotation animations accompanied by audio narrations, perform gesture-based rotations within interactive animations and solve rotation problems of various complexity by navigating around holographic objects. 47 students at Kastamonu University completed the three-dimensional mental rotation training. Before and after training, the mental rotation ability of half of the participants was measured with the two-dimensional test on the computer, while the other half was measured with a Head-mounted Display device. The effectiveness of the mental rotation training and the effect of stimulus dimensionality on mental rotation performance and cognitive load was examined using the experimental method. Furthermore, semi-structured interviews were conducted for understanding this training experience better. This is the first study that measures the effectiveness of a three-dimensional spatial ability training module using a complete three-dimensional spatial ability test in an immersive environment. The results show that three-dimensional training improved mental rotation ability measured by both two-dimensional and three-dimensional tests. No relationship was found between the sense of presence in the immersive training environment and mental rotation ability improvement. There is no difference in mental rotation performance between two-dimensional and three-dimensional tests. The cognitive load in the three-dimensional test was lower than in the two-dimensional test. While the mental rotation ability of females was lower than males before training, this gender difference disappeared after training. The interviews showed that the training received positive responses and that the representational and interactional affordances of the training environment were appreciated by the participants.
Benzer Tezler
- İnşaat sektöründe ekip çalışması
Başlık çevirisi yok
TUĞBA GÖKÇEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBina Yapım Yönetimi Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA HEYECAN GİRİTLİ
- Takım ve bireysel sporcularda mental iyi oluş düzeylerinin araştırılması
Investigation of mental well-being levels of team and individual athletes
SEMİHA PULAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
SporOndokuz Mayıs ÜniversitesiBeden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR BOSTANCI
- Contributing to the well-being of society by making citystreets greener: The case of Runaki Street, Erbil
Şehir sokaklarını daha yeşil hale getirerek toplumun refahına katkıda bulunmak: Erbil Runakı Sokağı örneği
WAFAA YASEEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Peyzaj MimarlığıVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PINAR BOSTAN
- The potential of digitalhealth technologies in combatingagainst the non-communicablediseases in the context of un's sdgs.a case study on diawatch
Başlık çevirisi yok
ERDOĞAN BURAK EZEROĞLU