Moleküler modelleme yazılımlarının biyoloji eğitiminde kullanımının incelenmesi
Investigation of the use of molecular modeling software in biology education
Yazar: BURAK GÜRKAN
Danışman: PROF. DR. HİKMET KATIRCIOĞLU ; DOÇ. DR. SENİHA SELCEN BABAOĞLU AYDAŞ
Gazi Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Biyoloji Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Biyoloji eğitimi = Biology education ; Biyoloji öğretimi = Biology teaching ; Moleküler biyoloji = Molecular biology ; Moleküler modelleme = Molecular modeling ; Yazılım = Software

Özet:
Üç boyutlu moleküler yapıları öğrenmek, öğrenci için kavramsal olarak zorlayıcı bir konudur ve geleneksel yaklaşımların dışında yaklaşımlar gerektirmektedir. Öğretmenlerin öğrenmeyi kolaylaştırmakla ilgili öğretim stratejilerini tasarlayabilmeleri için teorik bilişsel görselleştirme sürecinin her bir aşamasının önemini anlamaları önemlidir. Bilgi ve İletişim Teknolojilerinde (BİT) yaşanan gelişmelerin etkisi toplumsal yaşamın yanı sıra eğitim, endüstri, sanayi ve akademi gibi bilimsel okur yazarlığın büyük önem taşıdığı alanları da etkilemektedir. Bu alanda hızla biriken bilginin işlenmesi ve değerlendirilmesi bilim ve teknolojide multidisipliner alanların oluşmasına yol açmıştır. Moleküler modelleme yazılımları kullanılarak büyük hacimli verilerin keşfi, görselleştirilmesi, yorumlanması ve muhafazası mümkün olmakla beraber bu konularda mevcut sistemde çeşitli eksiklikler bulunmaktadır. Temel bilimlerde eğitim görenler bu yeni yaklaşıma uygun teknik bilgilere sahip değildir, aynı şekilde bilişim alanında uzman kişilerin de temel bilimlerde bilgi eksiklikleri vardır. Bu nedenle tüm dünyada eğitim öğretim programlarının yenilikçi eğitim teknikleriyle tekrar gözden geçirilmesinin yanı sıra uygulayıcıların çeşitli kurs planlarıyla desteklenmesine ihtiyaç vardır. Bu araştırmada, 2010-2022 yılları arasında biyoloji eğitiminde moleküler modelleme yazılımlarının kullanılmasıyla ilgili araştırmaların
incelenmesi amaçlanmıştır.Araştırmada sistematik alanyazın yöntemi kullanılmıştır. Verilerin analizinde biyolojik moleküllerin bilgisayar destekli modellemesi yazılımlarının biyoloji eğitime sürecine etkisine dair güncel eğilimlerin kapsamında yanıtlar aranmıştır. Araştırma bulguları incelendiğinde araştırma kapsamında incelenen çalışmalarda en çok kullanılan yazılımın Avogardro , Hyperchem (f=3, %9,4) olduğu görülmektedir. Bu yazılımların ardından UCSFChimera, AutodockVina, ChemBio3D, PyMol, Spartan ve BLAST (f=2, %6,3) tercih sırasında öne çıkmaktadır. çalışma grupları arasında en çok çalışma yapılan grubun lisans öğrencileri (f=11, %34,4) olduğu gözlenmektedir. Bunu sırasıyla öğretmenler, araştırmacılar, lise öğrencileri ve ortaokul öğrencileri izlemektedir.

Abstract:
Learning molecular structures in three dimensions is a conceptually challenging subject for the student and requires approaches outside of traditional approaches. It is important for teachers to understand the importance of each step of the theoretical cognitive visualization process so that they can design relevant instructional strategies that facilitate learning. The impact of developments in Information and Communication Technologies (ICT) affects social life as well as areas where scientific literacy is of great importance such as education, industry, industry and academia. The processing and evaluation of the rapidly accumulating knowledge in this field has led to the formation of multidisciplinary fields in science and technology.Although it is possible to discover, visualize, interpret and store large volumes of data using molecular modeling software, there are various deficiencies in the current system on these issues. Those who are trained in basic sciences do not have the technical knowledge suitable for this new approach, and those who are experts in the field of informatics have a lack of knowledge in basic sciences. For this reason, there is a need to revise education and training programs all over the world with innovative education techniques and to support practitioners with various lesson plans.In this research, it is aimed to evaluate the academic publications examining the effects of the use of molecular modeling software in science education on learning and teaching processes between the years. In this research, it is aimed to examine the studies on the use of molecular modeling software in biology education between the years 2010-2022. The systematic literature method was used in the research. In the analysis of the data, answers were sought within the scope of current trends regarding the effect of computer-aided modeling software of biological molecules on the biology education process.When the research findings are examined, it is seen that the most used software in the studies examined within the scope of the research are Avogardro, Hyperchem (f=3, 9.4%). Following these software, UCSFChimera, AutodockVina, ChemBio3D, PyMol, Spartan and BLAST (f=2, 6.3%) come to the fore. It is seen that the most studied group among the study groups are undergraduate students (f=11, 34.4%). This is followed by teachers, researchers, high school students and secondary school students, respectively.