Ters yüz sınıf modeli çerçevesinde gerçekleştirilen 3D modellemenin fen bilgisi öğretmen adaylarının uzamsal yetenekleri ve akademik başarıları üzerine etkisinin incelenmesi

Abstract

COVID-19 pandemisinin etkisiyle dünya genelinde yüz yüze eğitime ara verilerek eğitimde teknoloji kullanımına ani bir geçiş yapılmıştır. Literatürde uzaktan eğitim üzerine çalışmalar yer alsa da sayıca az olmaları, bu konuda yeterli bilgi ve deneyime sahip olunamamasına ve dolayısıyla eğitimde aksaklıkların ortaya çıkmasına sebep olmuştur. Bu durumda yeni öğrenme modellerinin denendiği ve hangisinin ne yönüyle iyi olduğunun araştırıldığı çalışmalar önem kazanmıştır. Böylece en uygun bulunan öğrenme modelinin uygulaması yaygınlaştırılabilir ve eğitimden maksimum verim alınabilir. Bu noktada bu çalışmanın uygulama süreci teknolojinin öğrenme sürecine entegre edildiği ters yüz sınıf (TYS) öğrenme modeline uygun olarak tasarlanmıştır. Çalışmanın TYS sınıf-içi öğrenme süreci kapsamında aktif öğrenme etkinliği olarak somut materyal ve Tinkercad 3D modelleme kullanarak gerçekleştirilen 3D modelleme etkinliklerine yer verilmiştir. Modelleme etkinliklerine yer vermekteki amaç öğretmen adaylarının konuyu somutlaştırıp kalıcı öğrenmelerinin gerçekleştirilmesinin yanı sıra uzamsal yeteneklerinin geliştirilmesidir. Dolayısıyla bu çalışma TYS modeli çerçevesinde gerçekleştirilen Biyoloji 3 dersinde, somut materyaller ve Tinkercad 3D modelleme kullanılarak gerçekleştirilen 3D modellemenin, öğretmen adaylarının akademik başarıları, uzamsal yetenekleri ve modelleme ile ilgili görüşleri üzerine etkisini incelemektedir. Çalışmada karma yöntem çeşitlerinden iki etkileşimli aşamadan oluşan ve nitel yöntemin nicel yöntemi destekleyici rolde olduğu açıklayıcı sıralı desen kullanılmıştır. Çalışmanın katılımcılarını İstanbul’daki bir devlet üniversitesinde okuyan 57 fen bilgisi öğretmen adayı oluşturmaktadır. Katılımcılar gerçek deneysel desene uygun olarak grupların yalnızca yapılan modelleme çeşidi ile birbirinden ayrıldığı iki deney grubuna (Tinkercad grubu ve Somut Model grubu) seçkisiz şekilde atanmıştır. Uygulama sekiz hafta süresince gerçekleştirilmiştir. Uygulamanın katılımcıların uzamsal yetenekleri ve akademik başarıları üzerine etkisini belirlemek amacıyla sırasıyla “Purdue Uzamsal Görselleme Testi” ve araştırmacı tarafından geliştirilen “Genetik Başarı Testi” uygulanmıştır. Ayrıca katılımcıların uygulama sürecine dair deneyimlerini analiz etmek amacıyla 24 katılımcı ile yarı yapılandırılmış görüşmeler gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın sonuçları TYS modeli çerçevesinde Tinkercad veya somut materyal kullanımı fark etmeksizin gerçekleştirilen 3D modellemenin, öğretmen adaylarının akademik başarıları ve uzamsal yeteneklerini artırmasının yanı sıra Tinkercad ile 3D modellemenin uzamsal yeteneği geliştirme adına daha etkili bir uygulama olduğunu göstermektedir. Katılımcıların ifadeleri nicel sonuçları desteklemekle birlikte TYS modelinin sınıf-içi süreciyle pandemi sürecinde özledikleri sınıf atmosferinin yakalandığı ve iletişimlerinde bir hayli artış yaşandığı yönünde olmuştur. Çalışmada TYS öğrenme modeline biyoloji alanında bir örnek sunulurken yapılan uygulama ile biyoloji konularında uzamsal yeteneğin nasıl geliştirilebileceği gösterilmiştir.

Due to the impact of the COVID-19 pandemic, face-to-face education was suspended worldwide and a sudden transition was made to the use of technology in education. Although there are studies on distance education in the literature, the small number of them has led to a lack of sufficient knowledge and experience in this regard, and thus to the emergence of disruptions in education. In this case, studies in which new learning models are tried and investigated which one is good in what way have gained importance. Thus, the implementation which is thought of as the most suitable learning model can be expanded and maximum efficiency can be obtained from education. At this point, the implementation process of this study was designed in accordance with the flipped classroom (FC) learning model, in which technology is integrated into the learning process. Within the scope of the in-class learning process of the FC of the study, 3D modeling activities performed using concrete materials and Tinkercad 3D modeling program were included as active learning activities. The purpose of including modeling activities is to develop their spatial abilities as well as concretizing the subject and realize permanent learning of pre-service teachers. Therefore, this study examines the effects of 3D modeling performed using concrete materials or Tinkercad 3D modeling program in biology 3 course on the academic achievement, spatial abilities and opinions of pre-service teachers in the context of FC model. In the study, an explanatory sequential design, which consists of two interactive stages of mixed-method types and in which the qualitative method in a supportive role on the quantitative method, was used. The participants of the study were fifty-seven pre-service science teachers studying at a state university in Istanbul. Participants were randomly assigned to two experimental groups (Tinkercad group and Concrete Model group), in which the groups were separated from the other only by the type of modeling, in accordance with the true experimental design. The implementation was carried out for eight weeks. The Genetic Achievement Test developed by the researcher and the Purdue Spatial Visualization Test were applied respectively to investigate the effect of the implementation on the academic achievement and spatial abilities of the participants. In addition, semi-structured interviews were held with twenty-four participants in order to analyze the experiences of the participants regarding the implementation process. The results of the study show that 3D modeling performed in the context of the FC model, regardless of using Tinkercad or concrete materials, increases the academic achievements and spatial abilities of pre-service teachers. It also shows that 3D modeling with the Tinkercad program is a more effective implementation for the development of spatial ability. While the expressions of the pre-service teachers supported the quantitative results, they were toward that the class atmosphere they yearned for during the COVID-19 pandemic was created by the in-class process of the FC model and there is a significant improvement in their communication skills. In the study, the FC model’s an example in the biology field is presented, while it is shown a sample of how spatial ability can be improved in biology subjects by practice.