Üç boyutlu yazıcı teknolojisiyle tasarlanan etkinliklerin vücudumuzdaki sistemler ünitesinin öğretimine etkisinin incelenmesi
The investigation of the effect of the activities designed by three dimensional printer technology on the teaching of the systems in our body unit
Yazar: MERVE AVİNAL
Danışman: PROF. DR. ABDULLAH AYDIN
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İlköğretim Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Fen bilgisi eğitimi = Science education

Özet:
Günümüzde teknoloji akıl almaz bir şekilde ilerlemektedir. Bu hızlı ilerleme hayatın her alanını etkilediği gibi eğitim alanını da yakından etkilemektedir. Son yıllarda özellikle fen bilimleri alanında teknolojinin büyük bir öneminin bulunması ve yazılım tabanlı teknolojilerin büyük ilgi görmesi bu alanda yeni çalışmaların yapılmasına imkan tanımaktadır. Robotik kodlama, yazılım ve üç boyutlu yazıcılar bu alanlardan bazılarıdır. Konu alanı ile ilgili olarak yapılan literatür incelemesi sonucunda üç boyutlu yazıcılar hakkında yeterli sayıda çalışmaya rastlanılmamıştır. Bu nedenle araştırmada, üç boyutlu yazıcı teknolojisiyle tasarlanan etkinliklerin altıncı sınıf vücudumuzdaki sistemler ünitesinin öğretimine etkisinin incelenmesi ve bu teknoloji hakkında öğrencilerin görüşlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda araştırma, 2018-2019 eğitim-öğretim yılı birinci yarıyılında Kastamonu il merkezinde bulunan bir devlet ortaokulunun altıncı sınıflarında öğrenim gören 60 öğrenci ile gerçekleştirilmiştir. Rastgele olarak belirlenmiş deney ve kontrol gruplarında 30'ar öğrenci bulunmaktadır. 

Araştırmada, nicel ve nitel araştırma desenlerinin bir arada yer aldığı karma araştırma deseni kullanılmıştır. Üç boyutlu yazıcı teknolojisiyle tasarlanan etkinliklerin öğrencilerin akademik başarılarına olan etkisini belirlemek amacıyla deneme modellerinden ön-test son-test kontrol gruplu yarı deneysel model kullanılmıştır. Ayrıca, sadece deney grubundaki öğrencilere grup çalışması gözlem formu ve üç boyutlu yazıcı teknolojisiyle geliştirilen etkinliklerle ilgili görüşlerinin belirlenmesi amacıyla da yarı yapılandırılmış görüşme formu kullanılmıştır. Deney grubundaki öğrencilere ilgili ünite konuları üç boyutlu yazıcı teknolojisiyle geliştirilen etkinliklerle desteklenerek anlatılırken, kontrol grubundaki öğrencilere ise mevcut programa göre anlatılmıştır. Araştırmada veri toplama araçları olarak; Vücudumuzdaki Sistemler Ünitesi Başarı Testi (VSÜBT), deney grubundaki öğrencilerin altı hafta boyunca beraber yaptıkları etkinliklerin gözlemlenmesi ve baştan sona tüm sürecin değerlendirilmesi amacıyla Grup Çalışması Gözlem Formu (GÇGF) ve sadece deney grubundaki öğrencilere Yarı Yapılandırılmış Görüşme Formu (YYGF) uygulanmıştır.

Araştırmadan elde edilen nicel veriler, SPSS programı ile analiz edilmiştir. Deney ve kontrol gruplarından elde edilen ön-test ve son-test başarı testi puanları arasındaki farkın anlamlılığını belirlemek amacıyla t-testi kullanılmış ve bulgular yorumlanmıştır. Verilerin analizi sonucunda, üç boyutlu yazıcı teknolojisiyle geliştirilen etkinliklerle destekli derslerin işlendiği deney grubu öğrencilerinin akademik başarıları, mevcut programa göre ünite konularının işlendiği kontrol grubundaki öğrencilerin akademik başarılarıyla karşılaştırıldığında deney grubu öğrencilerinin lehine anlamlı bir farkın olduğu tespit edilmiştir. 

Ayrıca, bu araştırmada deney grubu öğrencileri yapmış oldukları etkinlikleri bireysel olarak değil de genellikle grup olarak gerçekleştirmişlerdir. Grup çalışmalarında öğrencilerin her birinin yapılan uygulamalara aktif olarak katılmaları beklenir. Bu sebeple, öğrencilerin üç boyutlu yazıcı teknolojisiyle ilgili yapmış oldukları etkinliklerde; birbirleriyle olan iletişimlerini, uyumlarını, işbirliklerini, becerilerini, zamanı etkili kullanmalarını vb. gibi kriterleri her hafta uygulama sonunda ölçmek için grup çalışması gözlem formu kullanılmış ve araştırmacı bu formdaki değerlendirme kriterlerini dikkate alarak her ders sonunda değerlendirme puanını vermiştir. İlk haftalar deney grubundaki öğrencilerinin etkinlikler esnasında değerlendirme puanı düşük iken, son haftalarda değerlendirme puanı yükselmiştir. Öğrencilerden beklenen bu davranışların olumlu yönde artmasında üç boyutlu yazıcı teknolojisiyle geliştirilen etkinliklerden zevk almaları, dersi sevmeleri ve katılmaları etkili olmuştur. 

Sadece deney grubu öğrencilerinden 9 öğrenci ile yapılan yarı yapılandırılmış görüşme verilerinin içerik analizleri yapılmış ve üç boyutlu yazıcı teknolojisiyle geliştirilen etkinliklerle desteklenen derslerin eğlenceli ve aktif geçtiği tespit edilmiştir. Ayrıca öğrenciler ünite konularını daha iyi anladıklarını, yapılan etkinliklerin hayal güçlerini geliştirdiğini ve derslerin sıkıcı olmadığını belirtmişlerdir.

Üç boyutlu yazıcı teknolojisiyle geliştirilen etkinliklerin fen öğretimine etkisini görebilmek için fen bilimleri dersinin farklı ünitelerine yönelik araştırmaların yapılması ve okullarda üç boyutlu yazıcıların kullanılabileceği bir yazdırma odasının kurulması önerilmektedir.

Abstract:
Nowadays, technology is inevitable. This rapid progress affects not only every area of life, but also the field of education. The fact that technology has a great importance especially in the field of science and the fact that software-based technologies attract great attention makes it possible to carry out new studies in this field. Robotics coding, software and three-dimensional printers are some of these areas. As a result of the literature review on the subject area, there are not enough studies about three dimensional printers. Therefore, the aim of this study is to determine the effects of the activities designed with three-dimensional printer technology on the teaching of sixth grade the systems in our body unit and the opinions of the students about this technology. For this purpose, the study was carried out with 60 students studying in sixth grade of a state middle school in the province of Kastamonu in the first semester of 2018-2019 academic year. There are 30 students in randomly determined experimental and control groups.

In this study, mixed research design, which includes quantitative and qualitative research designs, was used. In order to determine the effect of the activities designed with three-dimensional printer technology on the students' academic success, the quasi-experimental model with pre-test post-test control group was used. In addition, only group study observation form and semi-structured interview form was used in order to determine the opinions of only the students in the experimental group about the activities developed with three-dimensional printer technology. While the related unit topics were explained to the students in the experimental group by supporting the activities developed with three-dimensional printer technology, the students in the control group were explained according to the current program. As a data collection tools; The Systems in Our Body Unit Achievement Test (SOBUAT), Group Study Observation Form (GSOF) for the purpose of observing the activities carried out by the students in the experimental group for six weeks and evaluating the whole process from start to finish during the activity development process and only Semi-Structured Interview Form (SSIF) was applied to the students in the experimental group.

Quantitative data obtained from the study were analyzed with SPSS program. In order to determine the significance of the difference between the pre-test and post-test achievement test scores obtained from the experimental and control groups, the t-test was used and the findings were interpreted. As a result of the analysis of the data, it was found that there was a significant difference in the favor of the students in the experimental group, in which the courses supported by the activities developed with three-dimensional printer technology, in comparison with the academic achievements of the students in the control group, in which the courses were processed according to the current program.
In this study, the students of experimental group did not perform their activities individually but as a group. In group work, each student is expected to participate actively in the practices. In order to measure the criteria such as, to communicate with each other, their harmony, cooperation, skills, use time effectively and so on, the group study observation form was used at the end of each week application and the researcher gave the evaluation score at the end of each course considering the evaluation criteria in this form. While the evaluation score of the students in the experimental group was low during in the first weeks, the evaluation score increased in recent weeks. It was effective for students to enjoy the activities developed with three-dimensional printer technology, to love and participate in the course.
Content analysis of semi-structured interview data only with 9 students from the experimental group was conducted and it was determined that the lessons supported by activities developed with three-dimensional printer technology were fun and active. In addition, the students of the experimental group stated that they understood the subjects better, the activities improved their imagination and the lessons were not boring.
In order to see the effect of the activities developed with three-dimensional printer technology on science teaching, it is recommended to conduct research on different units of science course and to establish a printing room where three-dimensional printers can be used in schools.