Argümantasyon yöntemi destekli artırılmış gerçeklik uygulamalarının akademik başarı, eleştirel düşünme becerisi, fen ve teknoloji dersine yönelik güdülenme ve argümantasyon becerisi üzerindeki etkisinin incelenmesi
The effect of augmented reality activities supported by argumentation approach on academic achievement, critical thinking skills, motivation towards science and technology course and argumentation skills
Yazar: TUBA DEMİREL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MEMET KARAKUŞ
Çukurova Üniversitesi / Sosyal Bilimler Enstitüsü / Eğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Akademik başarı = Academic achievement ; Argümantasyon = Argumentation ; Argümantasyon tabanlı bilim öğrenme = Argumentation based science learning ; Artırılmış gerçeklik = Augmented reality ; Başarı = Success ; Eleştirel düşünce = Critical thinking ; Fen ve teknoloji dersi = Science and technology course ; Motivasyon = Motivation

Özet:
Bu araştırmanın genel amacı fen ve teknoloji dersinde argümantasyon yöntemi destekli arttırılmış gerçeklik uygulamalarının öğrencilerin akademik başarıları, eleştirel düşünme becerileri, fen ve teknoloji dersine yönelik güdülenmeleri ve argümantasyon becerilerine etkisini incelemektir. Bu amaç doğrultusunda araştırma karma araştırma desenlerinden iç içe gömülü deneysel desenle gerçekleştirilmiştir. 
Araştırma Adana'da bir özel okulda 2014-2015 öğretim yılı Nisan ayının üçüncü haftası, Mayıs ayı ve Haziran ayının ilk haftasında gerçekleştirilmiştir. Nisan ayının üçüncü haftasında pilot çalışma yapılmış, asıl uygulama Mayıs ayında gerçekleştirilmiştir.  Araştırmanın çalışma grubunu, uygun örnekleme göre belirlenen 26'sı Deney-1, 27'si Deney-2 ve 26'sı Kontrol grubunda olmak üzere 79 ortaokul 7. sınıfta öğrenim gören öğrenciler oluşturmaktadır.  Deney-1 grubu öğrencileri, fen ve teknoloji dersinde "Güneş Sistemi ve Ötesi: Uzay Bilmecesi" ünitesi kapsamında üç hafta boyunca toplamda 19 saat argümantasyon destekli AG uygulamalarına katılmışlardır. Deney-2 grubunda sadece argümantasyon yönteminin kullanıldığı uygulamalar gerçekleştirilmiş, Kontrol grubuda ise mevcut fen ve teknoloji dersi öğretim programı uygulanmıştır. 
Araştırmada verilerin toplanmasında nitel ve nicel veri toplama yöntemleri kullanılmıştır. Nicel veriler; "Güneş Sistemi ve Ötesi Ünitesi Başarı Testi (GÜSÖBT)", "Güdülenme ve Öğrenme Stratejileri Ölçeği (GÖSÖ)" ve "Cornell Eleştirel Düşünme Testi Düzey X" deneysel işlem öncesinde öntest ve deneysel işlem sonrasında sontest olarak uygulanmasıyla toplanmıştır. Nitel veriler ise, yapılandırılmamış gözlem, yarı yapılandırılmış görüşme, doküman incelemesi, yansıtıcı değerlendirme formları ve araştırmacı günlükleri aracılığıyla toplanmıştır. Nicel verilerin analizi ANOVA, Kruskal Wallis ve Mann Whitney U testleri ile yapılmıştır. Nitel verilerin analizinde ise tümevarımsal ve tümdengelimsel yaklaşımlar kullanılmıştır. 
Araştırmanın nicel sonuçları, argümantasyon destekli artırılmış gerçeklik uygulamalarının, argümantasyon yöntemi ve mevcut öğretim programı uygulamalarına göre öğrencilerin başarılarını ve güdülenmelerini artırmada daha etkili olduğunu, argümantasyon destekli artırılmış gerçeklik uygulamaları ve argümantasyon yöntemi uygulamalarının tümdengelim yoluyla çıkarım yapma becerisini geliştirdiğini göstermiştir. Nitel bulgulardan elde edilen sonuçlara göre uygulamanın ortasına kadar Deney-1 grubu öğrencilerinin eleştirel düşünme becerileri gelişim göstermesine rağmen, uygulamanın ortasından sonra becerilerin kullanılma sıklıklarının değişim gösterdiği tespit edilmiştir. Öğrencilerinin güdülenmelerine ilişkin nitel bulgular, artırılmış gerçeklik teknolojisinin öğrencilerin içsel motivasyonlarını artırdığı sonucuna ulaştırmıştır. Öğrencilerin sözel argüman yapıları incelendiğinde, sonuçlar tüm grupların argümantasyona katıldıklarını ve argümanlar ürettiklerini göstermiştir. Öğrenci argümanlarının çoğu seviye 4 ve seviye 5 düzeyindedir. Öğrenciler bilimsel konulara göre sosyo bilimsel konularda daha kaliteli argümanlar üretmişlerdir. Öğrencilerle yapılan görüşmelerde, öğrenciler argümantasyon destekli AG uygulamalarının konuları daha iyi öğrenmelerini sağladığını, 3 boyutlu görüntüler ve onlarla etkileşim gerçekleştirebilmeleri sayesinde öğrenilen bilgilerin daha kalıcı olduğunu, derslerin çok dikkat çekici, eğlenceli olduğunu ve uygulamaların öğrenmeyi kolaylaştırıcı bir etkiye sahip olduğunu, soyut kavramları zihinlerinde canlandırabildiklerini belirtmiştir. Ayrıca fen ve teknoloji dersinin diğer konularında ve diğer derslerde de bu uygulamalara yer verilmesi gerektiğini ifade etmişlerdir. Uygulamada artırılmış gerçeklik programları ile ilgili, internet bağlantısı ile ilgili ve uygulama süreci ile ilgili sorunlar yaşandığı tespit edilmiştir.  

Anahtar kelimeler: Artırılmış gerçeklik, argümantasyon, fen eğitimi, astronomi eğitimi, güdülenme, eleştirel düşünme.

Abstract:
The purpose of this study was to examine the effectiveness of augmented reality applications and argumentation based activities in 7th grade students' achievement of astronomy contents, critical thinking abilities, motivation towards science and technology course, and argumentation abilities. A type of mixed methods design, "embedded experimental model", was used in this study. 
The study was conducted in a private school in Adana in April, May and June of the 2014-2015 school year. A pilot study was conducted in the third week of April, and the experimental activities conducted in May. The participants were 79 seventh grade students from three classes (26 in the experimental 1 group, 27 in experimental 2 group  and 26 in control 2 group) that were determined through convenience sampling method.  The students in experimental 1 group participated in a three week 19 hours learning process that includes both augmented reality and argumentation activities under the "Solar System and Beyond: Spacecraft" unit in science and technology course. The Experimental 2 group participated in an astronomy learning process that includes only argumentation activities and the control group  received astronomy instruction only through the science and technology course curriculum. 
Quantitative and Qualitative data collection methods were used to collect data in the study. Quantitative data were collected through "Solar System and Beyond: Spacecraft" unit academic achievement test, Motivated Strategies for Learning Questionnaire (MSLQ) and Cornell Critical Thinking Test:Level X (CCTTLX) before and after the instructional intervention. The Qualitative data were collected through unstructured observations, semi-structured interviews, reflective evaluation forms and researcher's diaries. 
MANOVA, ANOVA, Kruskal Wallis and Mann Whitney U was used to analyse quantitative data.  The analysis of qualitative data in the research was carried out with inductive and deductive approaches. 
In the study, the quantitative results showed that Augmented Reality activities supported with argumentation are more effective than argumentation method and the science and technology course curriculum activities in improving the students' academic achievement and motivation. The study also showed that  Augmented Reality activities supported with argumentation and only argumentation activities have improved the deductive ability of the students. When the qualitative results of the research were examined, it was found that the frequency of use of skills after the middle of the treatment varied, although the critical thinking skills of the students in the Experiment 1 group improved until the middle of the treatment. Qualitative findings about the motivation of the students were revealed that the Augmented Reality technology increased the students' internal motivation. When verbal arguments of students were examined, the results showed that all groups engaged in the argumentation and produced arguments. Most of the arguments of the students are in level 4 and level 5. The students generated more quality arguments in socio scientific issues than scientific issues. In the interviews performed with students, students stated that Augmented Reality activities supported with argumentation helped them learn better, 3D images and the ability to interact with them made the information learned more lasting, the lessons were very interesting funny, and the activities have an effect that facilitates learning, and that they could imagine abstract concepts in their minds. They also stated that these activities should be included in other subjects of science and technology course and in other courses.

Keywords: Augmented reality, argumentation, science education, astronomy education, motivation, critical thinking abilities.