Fen bilgisi öğretiminde genişletilmiş gerçeklik uygulamalarının etkililiği üzerine bir meta-analiz çalışması
A meta-analysis on the effectiveness of extended reality applications in science teaching
Yazar: AYŞE GÜL ÖZAŞKIN ARSLAN
Danışman: PROF. DR. ŞAFAK ULUÇINAR SAĞIR
Amasya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Akademik başarı = Academic achievement ; Artırılmış gerçeklik = Augmented reality ; Fen başarısı = Science achievement ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Fen bilgisi öğretimi = Science teaching ; Genişletilmiş gerçeklik = Extented reality ; Karıştırılmış gerçeklik = Mixed reality ; Meta analizi = Meta analysis ; Sanal gerçeklik = Virtual reality

Özet:
Bu araştırmanın amacı, K-12 ve yükseköğretim düzeyinde fen bilimlerine ait disiplinlerde genişletilmiş gerçekliğin fen başarısına etkisini inceleyen gerçek ve yarı deneysel çalışmalara ilişkin meta-analiz yapmaktır. Bu amaç doğrultusunda 2000-2021 (Haziran) yılları arasında yayımlanmış çalışmalara ulaşmak için anahtar kelimelerle ISI Web of Knowledge, Scopus, ERIC, ScienceDirect, EBSCO, ProQuest Digital Dissertations, Google Scholar ve YÖK Tez Merkezi elektronik veri tabanlarında tarama yapılmıştır. Çalışmanın amacına uygun olan sanal gerçeklikle ilgili 98 yayına ve 98 etki büyüklüğüne, artırılmış gerçeklikle ilgili 94 yayına ve 100 etki büyüklüğüne ve karma gerçeklikle ilgili 26 yayına ve 27 etki büyüklüğüne ulaşılmıştır. CMA (Comprehensive Meta Analysis) yazılımı kullanılarak her bir gerçeklik türü için ve ayrıca bütüncül bir bakış açısıyla genişletilmiş gerçeklik için rastgele etkiler modeline göre genel etki büyüklüğü (Cohen's d) değerleri hesaplanmıştır. Bu değerler sanal gerçeklik için 0,531; artırılmış gerçeklik için 0,641 ve karma gerçeklik için 0,299 çıkmıştır. En yüksek etki büyüklüğü değeri artırılmış gerçeklik için elde edilmiştir. Elde edilen değerler sanal ve artırılmış gerçekliğin fen başarısı üzerinde orta etkiye, karma gerçekliğin fen başarısı üzerinde küçük etkiye sahip olduğu anlamına gelmektedir. Bütüncül olarak bakıldığında genişletilmiş gerçekliğin fen başarısı üzerindeki genel etki büyüklüğü 0,553 çıkmış ve bu değer orta etki anlamına gelmektedir. Ayrıca etki büyüklüklerindeki sistematik farklılıkları bulmak ve bunları açıklayabilmek amacıyla moderatör analizleri yapılmıştır. Sanal gerçeklik için 15, artırılmış gerçeklik için 13 ve karma gerçeklik için 13 moderatör incelenmiştir. İstatistiksel olarak anlamlı olan ve olmayan tüm moderatörler tek tek ele alınmıştır. Genişletilmiş gerçeklik uygulamalarının fen alanında kullanımı; teknoloji, pedagoji ve bilimsel araştırma bağlamlarında yorumlanarak gerekli önerilerde bulunulmuştur.

Abstract:
The purpose of this research is to conduct a meta-analysis of true and quasi-experimental studies examining the effect of extended reality applications used in science disciplines on science achievement in K-12 and higher education levels. Electronic databases such as ISI Web of Knowledge, Scopus, ERIC, ScienceDirect, EBSCO, ProQuest Digital Dissertations, Google Scholar and YÖK Thesis Center were searched within the specified keywords to reach the studies published between 2000-2021 (June) and studies that met the inclusion criteria were included in the meta-analysis. Four meta-analyses were done for every reality type such as virtual reality, augmented reality, mixed reality and lastly extended reality, which is a combination of these three. Ninety-eight publications and 98 effect sizes related to virtual reality, 94 publications and 100 effect sizes related to augmented reality, and 26 publications and 27 effect sizes related to mixed reality were reached. Using CMA (Comprehensive Meta Analysis) software, overall effect sizes (Cohen's d) were calculated for each type of reality according to the random effects model, and also for extended reality from a holistic perspective. These values were 0,531 for virtual reality, 0,641 for augmented reality and 0,299 for mixed reality. The highest effect size value was obtained for augmented reality. These values mean that virtual and augmented reality have a medium effect on science achievement and mixed reality has a small effect on science achievement. When considered holistically, the overall effect size of extended reality on science achievement was 0,553; which means a medium effect. moderator analyses were conducted to find and explain systematic differences in effect sizes. Fifteen moderators were analyzed for virtual reality, 13 for augmented reality and 13 for mixed reality. All statistically significant and non-significant moderators were analyzed one by one. The use of extended reality applications in science is interpreted in the contexts of technology, pedagogy and scientific research, and recommendations were made within the scope of results and discussion.