Ters yüz sınıf modeli çerçevesinde gerçekleştirilen 3D modellemenin fen bilgisi öğretmen adaylarının uzamsal yetenekleri ve akademik başarıları üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of 3D modeling performed in the context of the flipped classroom on pre-service science teachers' spatial abilities and academic achievements
Yazar: FATMA KARAİSMAİLOĞLU
Danışman: PROF. DR. MEHTAP YILDIRIM
Marmara Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: 3D programları = 3D programs ; Aday öğretmenler = Candidate teachers ; Akademik başarı = Academic achievement ; Fen bilgisi dersi = Science lesson ; Fen bilgisi eğitimi = Science education ; Pandemiler = Pandemics ; Ters-yüz sınıf = Flipped classroom ; Uzaktan eğitim = Distance education ; Öğretmenler = Teachers ; Üç boyutlu modelleme = Three dimensional modelling

Özet:
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 
programı 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 programı 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

Abstract:
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.