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
- Tez No: 980033
- Danışmanlar: PROF. DR. FİLİZ KABAPINAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Kimya, Education and Training, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Aktif öğrenme, Asit-baz kimyası, Deneysel öğrenme, Kavramsal öğrenme, Laboratuvar deneyleri, Active learning, Acid-base chemistry, Experimental learning, Conceptual learning, Laboratory experiments
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Eğitim Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Öğretmenliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu araştırmanın amacı, yapay zekâ destekli sanal laboratuvar uygulamalarının ortaöğretim öğrencilerinin asitler ve bazlar konusundaki kavramsal anlamalarına etkisini incelemektir. Çalışma, İstanbul ili Bağcılar ilçesindeki Nurettin Topçu Anadolu Lisesi 10. sınıflarıyla yürütülmüştür. İç içe geçmiş karma desen benimsenmiş; nicel bölümde ön test–son test uygulanmış, nitel bölümde ise kavram testinin seçili sorularına dayalı ideografik analiz kullanılmıştır. Nicel veriler, araştırmacı tarafından geliştirilen Asitler ve Bazlar Kavram Testi ile toplanmıştır. Mantıksal Düşünme Yeteneği Testine göre seçilen iki sınıftan biri deney (sanal laboratuvar), diğeri kontrol (geleneksel laboratuvar) olarak atanmıştır. Deney grubunda dersler ARChemistryLab ile yürütülmüş; veriler SPSS 25.0'da çözümlenmiş ve gruplar arası farklar bağımlı/bağımsız örneklem t testleriyle değerlendirilmiştir. Nitel veriler, öğrencilerin yanıtlarının ideografik çözümlemesiyle, bilimsel anlayışa geçişleri açıklamak üzere incelenmiştir. Bulgular, her iki grupta da ilerleme olduğunu; ancak sanal laboratuvar kullanan öğrencilerin son test puanlarının kontrol grubuna göre anlamlı biçimde yüksek olduğunu göstermiştir. İdeografik bulgular, sanal laboratuvarın kavram yanılgılarını gidermede geleneksel yaklaşımlara kıyasla daha etkili olduğunu ortaya koymuştur. Sonuçlar, yapay zekâ destekli sanal laboratuvarların soyut kimya kavramlarını somutlaştırmada, bilimsel muhakemeyi geliştirmede ve kavramsal öğrenmeyi derinleştirmede işlevsel bir pedagojik araç olduğunu göstermektedir. Çalışma, 21. yüzyıl becerilerinin kazandırılması ve teknolojinin öğretime entegrasyonu açısından uygulayıcılara ve geliştiricilere yol gösterici niteliktedir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is to examine the effect of artificial intelligence–supported virtual laboratory applications on secondary school students' conceptual understanding of acids and bases. The study was conducted with 10th-grade students at Nurettin Topçu Anatolian High School, located in the Bağcılar district of Istanbul. An embedded mixed-methods design was employed; in the quantitative phase, a pre-test–post-test design was applied, while in the qualitative phase, ideographic analysis was used to examine students' misconceptions in detail through selected questions from the concept test. Quantitative data were collected using the Acids and Bases Concept Test developed by the researcher. Based on the results of the Logical Reasoning Ability Test, one class was assigned as the experimental group (virtual laboratory) and the other as the control group (traditional laboratory). Lessons in the experimental group were conducted using the artificial intelligence–supported virtual laboratory application ARChemistryLab; the data were analyzed with SPSS 25.0, and differences between groups were evaluated using paired and independent samples t tests. Qualitative data were analyzed through an ideographic examination of students' responses to reveal their transition toward scientific understanding. The findings showed that both groups improved after the instructional process; however, students in the virtual laboratory group scored significantly higher on the post-test compared to those in the control group. Ideographic analysis also indicated that virtual laboratory applications were more effective than traditional approaches in reducing students' misconceptions. Overall, the results demonstrate that artificial intelligence–supported virtual laboratories are effective pedagogical tools for concretizing abstract chemistry concepts, fostering scientific reasoning, and deepening conceptual understanding. This study provides an important example of integrating technology into instruction and supports the development of 21st-century skills while guiding practitioners and developers in the design of future AI-enhanced learning environments.
Benzer Tezler
- NLP aracılığıyla yapay zeka destekli interaktif felsefe eğitiminin lise düzeyindeki öğrencilerin felsefi düşünme becerisine etkisi
The impact of AI-powered interactive philosophy education via NLP on the philosophical thinking skills of high school students
EMEL ALPASLAN
- 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