Sanal ortamda ortaokul öğrencilerinin güneş sistemindeki gözlem ve meraklarının göz takip cihazıyla incelenmesi
Investigation of secondary school students' observations and curiosities about the solar system with eye tracking device in virtual environment
- Tez No: 967449
- Danışmanlar: PROF. DR. SUAT TÜRKOGUZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Education and Training
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Eğitim Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fen Bilgisi Öğretmenliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 121
Özet
Fen bilimleri dersinin anlaşılmasında zorluk yaşanmasının en önemli nedenleri karmaşık konular ve soyut kavramlar içermesidir. Bu sebeple fen bilimleri dersinin daha açık, anlaşılır olabilmesi için soyut kavramların görsel materyaller, öğretim yöntem ve teknikleri ile somutlaştırması ve kalıcılığı yüksek öğrenmelerin oluşması sağlanmalıdır. Teknoloji ile eğitimde kullanılan sanal gerçeklik programları giderek geliştirilmiştir. Bu tarz teknolojiyle kullanılan programlar öğrenmenin kalıcı olmasında etkilidir. Soyut kavramları somutlaştırmak için bu programlar eğitim alanında kullanılır. Göz izleme tekniği, kullanıcının ekrandaki odak noktasının kaydedilmesi yöntemidir. Duyu organlarımızdan en önemlisi gözdür. Göz hareketleri ve odak noktalarının izlenmesi zihinde gerçekleşen olayların algılanabilmesi için oldukça önemlidir. Bu araştırmanın temel amacı, fen bilimleri öğretim programında yer alan Güneş Sistemi, gezegenlerin yapısı, yörünge hareketleri ve gök cisimlerinin karşılaştırılması gibi soyut kavramların, sanal ortam destekli uygulamalar aracılığıyla öğrenciler açısından daha anlaşılır ve somut hale getirilmesini incelemektir. Bu kapsamda, göz izleme teknolojisi kullanılarak öğrencilerin sanal öğrenme ortamındaki dikkat ve odaklanmaları analiz edilmiştir. Araştırmada, öğrencilerin sanal etkileşim sürecinde görsel içeriklere nasıl tepki verdikleri, dikkatlerini en çok hangi unsurlara (örneğin gezegenlerin büyüklüğü, yüzey yapısı, katman temsili) yönelttikleri ve bu yönelimin zaman içindeki değişimleri nesnel verilerle ortaya konmuştur. Ayrıca, öğrencilerin ekran üzerindeki odaklanma süreleri ve dikkatin dağılma eğilimleri, göz hareketlerinin zamana dayalı analizi ile değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgular sayesinde, öğrencilerin hangi öğrenme bileşenlerine daha çok ilgi gösterdiği ve dikkatlerinin hangi aşamalarda azaldığı yorumlanmıştır. Bu çalışmada uygun (amaçlı) örnekleme yöntemi kullanılmıştır. Uygun örnekleme yönteminde, demografik olarak belirli niteliklere sahip bireyler, gönüllülük esasına bağlı kalınarak araştırma kapsamına alınmıştır. Bu araştırmanın katılımcıları, 2023–2024 eğitim-öğretim yılında İzmir ilinde bulunan devlet ortaokullarının 7. ve 8. sınıflarına devam eden ve aynı zamanda bir özel etüt merkezinden destek alan toplam 60 öğrenciden oluşmaktadır. Bu katılımcılar fen bilimleri dersinde işlenen Güneş Sistemi konusunu daha önce müfredat kapsamında görmüş olan ve gelişimsel açıdan bilişsel yeterliliğe sahip öğrencilerdir. Araştırmanın veri toplama süreci biri nicel diğeri nitel olmak üzere iki aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada, göz izleme cihazı (eye tracker) aracılığıyla öğrencilerin sanal ortamda Güneş Sistemi'ni inceledikleri sırada ekran üzerindeki göz hareketleri ve odaklanma süreleri kaydedilmiştir. Bu süreç sonucunda elde edilen nicel veriler ısı haritaları (heatmap) ve bölgesel dikkat dağılımları olarak tahlil edilmiştir. İkinci aşamada ise nitel veri toplama yöntemi olarak yarı yapılandırılmış görüşmeler gerçekleştirilmiştir. Bu görüşmeler, öğrencilerin göz izleme verileriyle belirlenen odaklanma görüntüleri doğrultusunda hangi içeriklere nasıl tepkiler verdiklerini anlamaya yönelik olarak yapılmıştır. Ayrıca çalışmada, öğrencilerin astronomiye yönelik tutumlarını belirlemek amacıyla astronomiye yönelik tutum ölçeği kullanılarak nicel veri toplanmıştır. Bu ölçek öğrencilerin astronomi konularına karşı ilgi, merak ve tutum düzeylerini nesnel olarak ölçmeyi hedeflemektedir. Veri toplama sürecinde, ölçek uygulaması sanal ortamda gerçekleştirilen gözlem etkinliğinden önce ve sonra olmak üzere iki aşamalı olarak uygulanmıştır. Bu sayede, sanal ortam deneyiminin öğrencilerin astronomiye karşı tutumlarında herhangi bir değişiklik yaratıp yaratmadığı istatiksel olarak karşılaştırmalı biçimde analiz edilmiştir. Sonuç olarak, bu araştırma, sanal ortamda sunulan astronomi içeriklerinin öğrencilerin odaklanma, ilgi ve merak düzeyleri üzerindeki etkilerini göz izleme verileriyle ortaya koyarak, teknoloji destekli öğrenme ortamlarının özellikle soyut kavramların anlaşılmasında ne derece etkili olduğunu göstermiştir. Analizlere göre, öğrenciler özellikle Satürn'ün halkaları, Plüton'un yüzey yapısı ve Arcturus gibi dikkat çekici yıldızlara ait görseller üzerinde daha uzun süre odaklanmışlardır. Bu durumun, söz konusu görsellerin hem görsel olarak çarpıcı hem de öğrenciler açısından önceden merak edilen ya da öğretim sürecinde sıkça karşılaşılan içeriklerle ilişkili olmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Ayrıca, öğrencilerin ön bilgiye sahip oldukları gezegenler (örneğin Dünya, Mars) üzerinde daha uzun süre gözlem yapmaları, bu içeriklere karşı tanıdıklık hissi ve bilgi derinleştirme isteği ile açıklanabilir. Bu bulgular, eğitim teknolojilerinin özellikle fen öğretiminde dikkat temelli öğrenmeyi destekleyici bir araç olarak kullanımını ön plana çıkarmaktadır.
Özet (Çeviri)
The fact that scientific courses cover complicated subjects and abstract ideas is one of the primary causes of their difficulty. Therefore, abstract concepts should be concretized using visual materials, instructional methods, and procedures to make scientific lectures more understandable and clear allowing more permanent learning. The development of educational virtual reality programs has increased in line with technological advancements. Long-term learning is effectively ensured by these kinds of technology-based programs. They are employed in the sphere of education to give abstract ideas a physical form. Eye-tracking is a method that records the user's focal point on the screen. Among our sensory organs, the eye is one of the most important. Understanding the cognitive processes that take place in the mind requires observation of fixation spots and eye movements. The main purpose of this study is to investigate how virtual environment-supported applications can help students understand and relate to abstract concepts such as the Solar System, planet structure, orbital movements, and celestial bodies comparisons in the science curriculum. In this context, eye-tracking technology was used to examine how focused and attentive the students were in the online learning environment. Objective findings from this study showed how students respond to visual content during the virtual interaction process, which aspects they focus on the most (such as the planets' sizes, surface structures, and layer representations), and how this orientation changes over time. Additionally, students' focus time on the screen and their tendency to become distracted were assessed through time-based analysis of eye movements. Thanks to the findings, it was interpreted which learning components the students were more interested in and at which stages their attention decreased. The purposive sampling method was used in this study. Individuals with specific demographic characteristics were included in the research voluntarily. The study group consists of 60 students enrolled in 7th and 8th grades of public middle schools in İzmir during the 2023–2024 academic year, who also received support from a private tutoring center. These participants had previously studied the Solar System topic within the science curriculum and had the necessary cognitive developmental competence. The data collection process of the research consists of two stages, one quantitative and the other qualitative. In the first stage, students' eye movements and focus times on the screen were recorded while they were examining the Solar System in a virtual environment using an eye tracker. The quantitative data obtained as a result of this process were analyzed as heat maps and regional attention distributions. In the second stage, semi-structured interviews were conducted as a qualitative data collection method. These interviews were conducted to understand how students responded to which content based on the focus images determined by eye-tracking data. Additionally, quantitative data was collected in the study using an attitude scale towards astronomy to determine students' attitudes towards astronomy. This scale aims to measure students' interest, curiosity and attitude levels objectively towards astronomy subjects. During the data collection process, the scale was applied in two stages: before and after the observation activity carried out in the virtual environment. By this means, a statistical comparative analysis was made to see whether the virtual environment experience created any changes in attitudes towards astronomy. In conclusion, this research has demonstrated the effectiveness of technology-supported learning environments, especially in understanding abstract concepts, by revealing the effects of astronomy content presented in a virtual environment on students' focus, interest, and curiosity levels through eye-tracking data. According to the analysis, students focused longer especially on images of Saturn's rings, Pluto's surface structure, and prominent stars such as Arcturus. It is considered that the reason may be the the fact that the images in question are both visually striking and related to content that students are curious about beforehand or frequently encountered in the teaching process. In addition, students' longer observations on planets they have prior knowledge about (e.g., Earth, Mars) can be explained by a feeling of familiarity with these contents and a desire to deepen their knowledge. These findings highlight the use of educational technologies as a tool to support attention-based learning, especially in science teaching.
Benzer Tezler
- Fen eğitiminde artırılmış gerçeklik: Ortaokul 7. sınıf öğrencilerinin akademik başarı, kaygı ve bilişsel yük düzeyleri
Augmented reality in science education: Academic success, anxiety and cognitive load levels of secondary school 7th students
YELİZ EKLEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Eğitim ve ÖğretimAkdeniz ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA DOĞRU
- Türk eğitim sistemi içerisinde özel dershanelerin yeri, gelişmesi ve fonksiyonları (Aydın Körfez Dershaneleri örneğinde)
Başlık çevirisi yok
TURAN ÖZTÜRK
- Ortaokul öğrencilerinin sanal ortamda proje tabanlı öğrenme yeterliliklerini etkileyen faktörlerin yapısal eşitlik modellemesi ile incelenmesi
Investigation of the factors affecting the secondary school students' project based virtual learning competencies by structural equation modeling
YUSUF YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Eğitim ve ÖğretimAdıyaman ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ESRA AÇIKGÜL FIRAT
- Görsel sanatlar dersinde sanal müzelerin kullanımının ortaokul öğrencilerinin çizimlerine yansıması
Reflection of the use of virtual museums in visual arts course on drawings of middle school students
YASEMİN ÇİÇEK BÜYÜKKARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Eğitim ve ÖğretimOndokuz Mayıs ÜniversitesiGüzel Sanatlar Ana Bilim Dalı
PROF. ÇAĞATAY İNAM KARAHAN
- Ortaokul öğrencilerinin, idarecilerinin ve fen bilimleri öğretmenlerinin eğitimde bilişim ağı hakkındaki görüşleri: Bitlis ili örneği
Views of secondary school science students, administrators and teachers on information network in education: The case of Bitlis
KELİMETULLAH GEÇER
Doktora
Türkçe
2022
Eğitim ve ÖğretimFırat ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAŞİT ZENGİN