Fen bilimleri öğretmenleri ve 7. sınıf öğrencilerinin etkileşimli simülasyon deneyimlerinin incelenmesi
Examining the interactive simulation experiences of science teachers and 7th grade students
Yazar: ZEYNEP KESKİN
Danışman: DOÇ. DR. DİLBER POLAT
Kırşehir Ahi Evran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı / Fen Bilgisi Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training

Özet:
Günümüzde teknoloji eğitim ve öğretim sürecinin vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir.
Teknolojinin gelişmesiyle özellikle pahalı, tehlikeli ve ulaşılması güç deneyler başta olmak
üzere, geniş kitlelere ulaşması hedeflenen pek çok deney etkileşimli simülasyon olarak sanal
laboratuvarlarda insanların hizmetine sunulmaya başlanmıştır. Bir tür laboratuvar
simülatörü olan "Sanal Laboratuvar"; laboratuvarda yapılan çalışmaları eğitim amaçlı olarak
bilgisayar ortamında görüntülü şekilde gerçekleştiren bir bilgisayar programıdır. Dünyada
ve ülkemizde çok sayıda örneği olan ve özellikle fen eğitiminde sıklıkla kullanılan sanal
laboratuvarlar dünyayı etkisi altına alan 2020 Covid-19 Pandemi sürecinde YÖK tarafından
da ülkemizdeki üniversitelerin hizmetine sunulmak üzere uygulanmaya başlamıştır. Bu
bilgiler ışığında yapılan bu çalışmanın amacı, Fen Bilimleri dersinde yedinci sınıf
öğrencilerinin sanal laboratuvar deneyimlerini incelemektir. Çalışma Niğde İl Merkezi'nde
özel bir çocuk kulübünde eğitim almakta olan 35 ortaokul öğrencisi ve 58 Fen Bilimleri
öğretmeninin katılımıyla yürütülmüştür. Çalışma grubunu oluştururken seçkisiz olmayan
amaçlı örneklem yöntemlerinden kritik durum örneklemesi yöntemi kullanılmıştır.
Araştırmanın karma yöntem ile yürütülmüştür. Araştırmada karma yöntem desenlerinden
biri olan, araştırma sürecinde nicel ve nitel aşamaların eş zamanlı olarak uygulanmasıyla oluşan yakınsayan paralel desen kullanılmıştır. Çalışmanın uygulama süreci 8 hafta sürmüş
olup izin dahilinde Colorado Üniversitesi'nin pHeT Etkileşimli simülasyonları
kullanılmıştır. Araştırmada veri toplama aracı olarak çalışmaya katılan öğretmenler için
öğretmen görüşleri yapılandırılmış görüşme formu kullanılmıştır. Öğrenciler için ise ön test
öğrenci kazanım kavrama testleri, son test öğrenci kazanım kavrama testleri, ön-test sanal
deneylere ilişkin akademik başarı testi, son-test sanal deneylere ilişkin akademik başarı testi,
öğrenci deney günlüğü, öğretmen gözlem rubriği, öğrenciler için 21.yüzyıl becerileri anketi,
fen bilimleri dersine ilişkin tutum ölçeği, fen konularına yönelik ilgi ölçeği kullanılmıştır.
Nitel veriler içerik analizine tabii tutulmuştur. Nicel veriler ise sırasıyla betimsel, analiz, fark
ve ilişki analizi kullanılarak analiz edilmiştir. Araştırma sonuçlarına göre; sanal laboratuvar
deneyleri öğrencilerin Fen Bilimleri dersine olan ilgisini artırmış, öğrenciler için dersi daha
eğlenceli hale getirmiş, kavrayamadıkları konuları sanal laboratuvar deneyleri aracılığı ile
daha kolay kavramışlardır. Ayrıca sanal laboratuvar deneyleri öğrencilerin tutum ve
akademik başarılarını da olumlu etkilemiştir. Öğretmenlerin sanal laboratuvar deneyleri
kullanmamaların sebepleri olarak sanal laboratuvar deneyleri hakkında bilgilerinin
olmaması, müfredat ile birebir örtüşen deney bulma sıkıntısı, zaman darlığı, teknolojik alt
yapı yetersizliği, bilgisayar kullanma yetersizliği sonuçlarına varılmıştır. Sanal deneyler
ekonomik, tehlikesiz ve zamandan bağımsız olmasıyla bir bakıma fırsat eşitliğe sunarken;
öğrenciler için ulaşılabilirliğinin sınırlı olması; her öğrencinin tablet, bilgisayar ve telefon,
internet paketi sahibi olmaması bazı yönleriyle fırsat eşitsizliğine de neden olmaktır. Elde
edilen sonuçlar göz önüne alınarak; okullarda internet alt yapısının artırılması ve öğrenci
kullanımına sunulması, Fen Bilimleri öğretmenlerine sanal laboratuvarlar hakkında
farkındalık kazandırılması ve öğretmenlerin sanal laboratuvar kullanmayı derslerinin doğal
bir parçası haline getirmeleri önerilebilir.

Anahtar kelimeler: Sanal Laboratuvar, Etkileşimli Simülasyon, Ortaokul Öğrencileri, Fen Eğitimi, PHeT Colorado

Abstract:
Today, technology has become an impossible part of the education and training process.
With the development of technology, many experiments aimed to reach large masses,
especially expensive, dangerous and inaccessible experiments, have begun to be offered to
people in virtual laboratories as interactive simulations. "Virtual Laboratory", is a kind of
laboratory simulator; It is a computer program that performs the studies done in the
laboratory in a computer environment for educational purposes. Virtual laboratories, which
have many examples in the world and our country and are frequently used especially in
science education, have started to be implemented by Higher Education institutions to be
offered to the universities in our country during the 2020 Covid-19 Pandemic process that
has affected the world. In the light of this information, this study aims to examine the virtual
laboratory experiences of seventh-grade students in the Science course. The study was
carried out with the participation of 35 secondary school students and 58 science teachers,
who were studying in a private children's club in Niğde City Center. The critical case
sampling method, one of the non-random purposive sampling methods, was used while
forming the study group. The research was planned to be conducted with the mixed method.
In the research, one of the mixed method designs, the convergent parallel design, which is
formed by the simultaneous application of quantitative and qualitative stages in the research
process, was used. The implementation period of the study lasted 8 weeks, and the pHeT
Interactive simulations of the University of Colorado were used with permission.
In the research, a structured interview form of teacher opinions was used for the teachers
who participated in the study as a data collection tool. For students, pre-test student
achievement comprehension tests, post-test student achievement comprehension tests,
students' opinion survey about virtual laboratory, academic achievement test regarding pretest virtual experiments, academic achievement test regarding post-test virtual experiments,
student experiment diary, experiment evaluation rubric, 21st-century skills questionnaire for
students, attitude scale for the science lesson, interest scale for science subjects, teacher
observation rubric, student views on the process and a structured interview form were used.
Qualitative data were subjected to content analysis. Quantitative data were analyzed using
descriptive, analysis, difference, and relationship analysis, respectively. According to the
results of the research, virtual laboratory experiments increased the interest of the students
in the Science lesson, made the lesson more fun for the students, and comprehended the
subjects they could not comprehend more easily through virtual laboratory experiments. In
addition, virtual laboratory experiments positively affected students' attitudes and academic
achievements. The reasons for the teachers not using virtual laboratory experiments were the
lack of knowledge about virtual laboratory experiments, difficulties in finding experiments
that matched the curriculum, time constraints, lack of technological infrastructure, and
inability to use computers. While virtual experiments offer equality of opportunity in a way,
they are economical, safe, and time-independent; limited availability for students; The fact
that not every student has a tablet, computer, phone, and internet package causes inequality
of opportunity in some aspects. Considering the results obtained; It can be recommended to
increase the internet infrastructure in schools and make it available to students, to raise
awareness of science teachers about virtual laboratories, and to make using virtual
laboratories a natural part of their lessons.

Keywords: Virtual Laboratory, Interactive Simulation, Middle School Students, science education, PHeT Colorado