Robotik kol ile 3 boyutlu baskı uygulamalarının öğrencilerin uzamsal becerilerine etkisi
Effect of 3D printing applications with robotic arm on students' spatial skills
Yazar: HANİFE KIRIMLI
Danışman: PROF. DR. ÜNAL ÇAKIROĞLU
Trabzon Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training
Dizin: Eğitim etkinliği = Effectiveness of training ; Lise öğrencileri = High schools students ; Robot kolu = Robot arm ; Uzamsal yetenek = Spatial ability ; Üç boyutlu baskı = 3D printing

Özet:
Bu araştırmanın amacı, lise öğrencilerinin 3 boyutlu baskı özelliği olan araç (çok boyutlu masaüstü robot kol Dobot Magician) kullanılarak gerçekleştirilen etkinliklerin öğrencilerin uzamsal becerileri bağlamında yüzey kesitlerini belirleme boyutundaki gelişimlerinin incelenmesidir. Araştırmada açıklayıcı karma desen yönteminin kullanılmıştır. Araştırma 12 lise öğrencisinden oluşan bir grup ile Hayal et- tasarla ve karşılaştır öğretim yöntemi çerçevesinde 3 boyutu baskı etkinlikleri kullanılarak yürütülmüştür. Etkinlikler yürütülürken öğrencilerin 3 boyutlu modellemeler yaparak baskı alma sürecini deneyimlemeleri sağlanmıştır. Araştırmada ön test ve son test olaran geliştirilen Zihinde Kesme Testi geliştirilmiştir. Ayrıca Zihinde Kesme Testi' nin açık uçlu olarak kullanıldığı Açıklamalı Yüzey Kesit Belirleme Testi oluşturulmuş ve araştırmacı tarafından hazırlanan Yüzey Kesitleri Belirleme Değerlendirme Rubriği ile analiz edilmiştir. Nitel veriler ise öğrencilerle yapılan klinik mülakatlar ile toplanmış ve öğrencilerin yüzey kesit alma becerisini etkileyen faktörler ortaya konulmuştur. Sonuç olarak, 3 boyutlu baskı özelliği bulunan robot kol kullanılarak yapılan öğretimin öğrencilerin yüzey kesitlerini belirleme becerisinin gelişimine önemli ölçüde katkı sağladığı belirlenmiştir. Tek nesneli kesimlerde; başlangıç ve bitiş noktalarını belirleme, baskı sürecinde kesiti adım adım görselleştirme gibi noktalarda etkinliklerin olumlu katkıları olmuştur. Üst üste nesnelerin kesiminde ise baskının kesiti oluşturma açısı ile zihinsel kesme açısını karşılaştırma, somutlaşan kısım üzerinden oluşacak kesiti sezme faktörlerine odaklanıldığı belirlenmiştir. Son olarak, iç içe nesnelerin kesiminde ise baskı alırken şeklin üç boyutlu noktalarını zihinde yerleştirme, zihindeki kesit ile basılan kesit arasında boyut benzerliğini karşılaştırma, zihindeki kesit ile basılan kesit arasında şekil benzerliğini karşılaştırma gibi faktörlerinin öne çıkmıştır. Bu çalışma, robot kol ile yürütülen 3 boyutlu baskı etkinliklerin genelde uzamsal becerilerin özelde yüzey kesitleri belirlemede kullanımlarına yönelik uygulayıcılara ipuçları sunabileceği değerlendirilmektedir.
Anahtar Kelimeler: Uzamsal Beceri, Yüzey Kesitleri Belirleme Becerisi, 3B Modelleme,  Tinkercad, Robot Kol

Abstract:
The aim of this study is to examine the development of high school students in determining the surface sections in the context of spatial skills. The activities were carried out using a tool with 3D printing feature (multidimensional desktop robotic arm Dobot Magician). The study was carried out using the explanatory mixed design method. Imagine-design and compare teaching method, was applied during training sessions with 12 high school students. The Mind Cutting Test was developed by the researchers as data collection tools. Another test which was the adopted version open ended version The Mind Cutting Test called as Annotated Surface Section Identification Test was used to gather students' evaluations about the effect of the activities and a rubric was created to evaluate the data from the test. Clinical interviews were used to explain the drawings of the students. The results indicated that using 3D modelling and 3D printing positively affected the ability to determine surface sections. In single-object sections; it is seen that the factors of determining the starting and ending points and visualizing the section step by step during the printing process come to the fore. In the cutting of objects on top of each other; the focus was on the factors of comparing the cross-sectional angle of the print with the mental cutting angle, and sensing the cross-section to be formed through the embodied part. Finally, in the nested objects, the factors of placing the three-dimensional points of the figure in the mind while printing, comparing the size similarity between the mental section and the printed section, and comparing the shape similarity between the mental section and the printed section are seen to come to the fore in the positive contributions of the activities. This study may provide clues to instructional designers to provide students for better understanding of surface sections in the context of the spatial skills.
Keywords: Spatial Skill, Ability to Identify Surface Sections, 3D Modelling, Tinkercad, Robot Arm