The effect of virtual laboratory applications prepared for Geometrical Optics Lesson on students’ achievement levels and attitudes towards Physics

Authors

  • Şükran Erdoğan Selcuk University, Institute of Science and Technology, Department of Physics https://orcid.org/0000-0002-0894-7376
  • Ersin Bozkurt Necmettin Erbakan University, Physics Education, associate professor

DOI:

https://doi.org/10.47750/pegegog.12.02.22

Keywords:

Physics education, geometrical optics, virtual laboratory, physics success, attitude towards physics

Abstract

The purpose of this study is to investigate the effect of teaching through a virtual laboratory prepared using simulations teaching materials and that are based on constructivist thought about geometrical optics upon the students’ academic success and their attitudes towards physics. Quasi-experimental pretest and posttest control groups was used as the research method. While the independent variable of the study is teaching method that is based on virtual laboratory application, the dependents variables are students’ success at physics lesson and their attitude towards physics. The study was carried out with 59 students from the same grade but a different section and taking Physics II lesson that is taught in Department of Computer and Instructional Technologies in the spring term of 2013 and 2014 academic year. One of the sections was objectively determined as the experimental group and the other one is determined as the control group. The subject was taught to 29 students in the experimental group in a virtual laboratory environment which was created using simulations, and 30 students in the control group was taught the same subject in a traditional laboratory environment. As a result in this study, it was seen that teaching in the virtual laboratory environment where simulations were used in the subject of Geometrical Optics was more affective in physics success than teaching in traditional laboratory environment but there was no meaningful difference in attitudes towards physics.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Akçay, S., Aydoğdu, M., Yıldırım, H., & Şensoy, Ö. (2005). Fen eğitiminde ilköğretim 6. sınıflarda çiçekli bitkiler konusunun öğretiminde bilgisayar destekli öğretimin öğrenci başarısına etkisi. Kastamonu Eğitim Dergisi, 1(13), 103-116.

Akdeniz, A., Yıldız, İ., & Yiğit, N. (2001). İlköğretim 6. sınıf öğrencilerinin ışık ünitesindeki kavram yanılgıları. Çukurova Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 20, 72-78.

Akın, E., & Karaköse, M. (2003). Elektrik ve bilgisayar mühendisliği eğitiminde sanal laboratuvarların kullanımı. Elektrik-Elektronik-Bilgisayar Mühendislikleri Eğitimi 1. Ulusal Sempozyumu, Ankara, Türkiye, 166-169.

Akkağıt, Ş.F. & Tekin, A. (2012). Simülasyon Tabanlı Öğrenmenin Ortaöğretim Öğrencilerinin Temel Elektronik ve Ölçme dersindeki Başarılarına Etkisi. Ege Eğitim Dergisi, 2012(13)2: 1-12.

Alkan, C., Çilenti, K. & Özçelik, D. (1991). Kimya öğretimi. Eskişehir: Anadolu Üniversitesi Yayınları.

Aydın, S. & Öztekin, S. (2018). Üç aşamalı tanı testi ile fen lisesi öğrencilerinin geometrik optik konusundaki zihinsel modellerin belirlenmesi. Uluslararası Eğitim Bilim ve Teknoloji Dergisi, 4(3), 155-172.

Bozkurt, E. & Sarıkoç, A. (2008). Fizik eğitiminde sanal laboratuvar, geleneksel laboratuvarın yerini tutabilir mi? Selçuk Üniversitesi Ahmet Keleşoğlu Eğitim Fakültesi Dergisi, 2008(25), 89-100.

Büyükkara, S. (2011). İlköğretim 8. sınıf fen ve teknoloji dersi ses ünitesinin bilgisayar simülasyonları ve animasyonları ile öğretiminin öğrenci başarısı ve tutumu üzerine etkisi. (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Selçuk Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Konya.

Ceylan, E. & Saygıner, Ş. (2017 Ekim). Fen ve Matematik Eğitiminde Geleneksel Laboratuvar Uygulamalarına Alternatif: PhET Simülasyonları. Uluslararası Eğitim Bilimleri Sempozyumu, 27-28 Ekim, Sivas.

Couture, M. (2004). Realism in the design process and credibility of a simulation-based virtual laboratory. Journal of Computer Assisted Learning, 20(1), 40-49.

Çepni, S., Akdeniz, A.R. & Ayas, A. (1995). Fen bilimlerinde laboratuvarın yeri ve önemi (III): Ülkemizde laboratuvar kullanımı ve bazı öneriler. Çağdaş Eğitim Dergisi, 206, 28-34.

Çepni, S., Kaya, A., & Küçük, M. (2005). Fizik öğretmenlerinin laboratuvarlara yönelik hizmet içi ihtiyaçlarının belirlenmesi. Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 3(2), 181-196.

Christian, W., & Lee, M. (2011). Optics Bench JS [Computer software]. Retrieved March 19, 2022, from https://www.compadre.org/Repository/document/ServeFile.cfm?ID=15324

Çinici, A., Özden, M., Akgün, A., Ekici, M., & Yalçın, H. (2013). Sanal ve geleneksel laboratuvar uygulamalarının 5. sınıf öğrencilerinin ışık ve ses ünitesiyle ilgili başarıları üzerine etkisinin karşılaştırılması. Bayburt Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 8(2), 92-106.

Dağdalan, G. & Taş, E. (2017). Simülasyon destekli fen öğretiminin öğrencilerin başarısına ve bilgisayar destekli fen öğretimine yönelik tutumlarına etkisi. Fen Bilimleri Öğretimi Dergisi, 5(2), 160-172.

Demirel, Ö. (2001). Öğretim teknolojileri ve materyal geliştirme. Ankara: Pegem Yayıncılık.

Dinçer, S. & Güçlü, N. (2013). Fen bilgisi eğitiminde bilgisayar destekli simülasyon kullanımının etkililiği ve yeni yönelimler: Bir meta-sentez çalışması. International Journal of Human Sciences, 10, 35-48.

Ekici, M. (2015). Fen bilimleri öğretmenlerinin sanal laboratuvar hakkındaki görüşleri ve bu yöntemden faydalanma düzeyleri. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi. Adıyaman Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adıyaman.

Emrahoğlu, N. & Bülbül, O. (2010). 9. sınıf fizik dersi optik ünitesinin bilgisayar destekli öğretiminde kullanılan animasyonların ve simülasyonların akademik başarıya ve akılda kalıcılığa etkisinin incelenmesi. Ç Ü. Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 19(3), 409-422.

Galili, I. & Hazan, A. (2000). Learners’ knowledge in optics: interpretation, structure and analysis. International Journal of Science Education, 22(1), 57-88.

Heywood, D.S. (2005). Primary trainee teachers’ learning and teaching about light: Some pedagogic implications for initial teacher training. International Journal of Science Education, 27(12), 1447-1475.

Hwang F.K. (2004). Thin Lens (converging/diverging lens/mirrors) [Computer software]. Retrieved March 19, 2022, from: https://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=48.0

Kapıcı, H.Ö. & Akçay, H. (2019). Fen eğitiminde sanal laboratuvarlar. B. Akçay (Ed.), Fen öğrenme ve öğretim yaklaşımları içinde (331-345. ss.). Ankara: Nobel Akademi.

Kapıcı, H.Ö., Akçay, H., & de Jong, T. (2019). Using hands-on and virtual laboratories alone or together-which Works better for knowledge acquistion and skills? Journal of Science Education and Technology, 28, 231-250.

Karamustafaoğlu, O., Aydın, M., & Özmen, Ö. (2005). Bilgisayar destekli fizik etkinliklerinin öğrenci kazanımlarına etkisi: Basit harmonik hareket örneği. The Turkish Online Journal of Educational Technology, 4(4), 67-81.

Karasar, N. (2005). Araştırmalarda rapor hazırlama (13. Baskı). Ankara: Nobel Yayın Dağıtım.

Keçeci, G., Yıldız, S. & Kurbağ-Zengin, F. (2016, 6-8 Ekim). Dengeli beslenme konusunun ilkokul 4. Sınıf öğrencilerine simülasyon uygulamalarıyla öğretimi. 4th International Instructional Technolgies Teacher Education Symposium (ITTES), Fırat Üniversitesi, Elazığ.

Kim, P. (2006). Effecets of 3D virtual reality of plate tectonics on fifth grade students’ achievement attitude toward science. Interactive Learning Envieronments, 14(1), 25-34.

Ong, S. & Manan, M. (2004). Virtual reality simulations and animations in a web-based interactive manifacturing engineering modüle. Computers & Education, 43(4), 361-382.

Pena, E.M. & Quilez, M.J.G. (2001). The importance of images in astronomy education. International Journal of Science Education, 23, 1125-1135.

Sarabando, C., Cravino, J.P., & Soares, A.A. (2014). Contribution of a computer simulation to students’ learning of the physics concepts of weight and mass. Procedia Technolgy, 13, 112-121.

Sönmez, E., Dilber, R., Karaman, İ., & Şimşek, D. (2005). Fizik laboratuarında kullanılan deney malzemeleri üzerine bir çalışma. Kâzım Karabekir Eğitim Fakültesi Dergisi, 11, 590-604.

Tankut, Ü.S. (2008). İlköğretim 7. Sınıf Sosyal Bilgiler Dersinde Bilgisayar Destekli Öğretimin Akademik Başarıya ve Kalıcılığa Etkisi. (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Çukurova Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Adana.

Tatlı, Z. ve Ayas, A. (2011, Ekim). Sanal kimya laboratuarı geliştirilme süreci. International Computer & Instructional Technologies Symposium, Elazığ-Turkey.

Taşlıdere, E. (2013). Kavram karikatürleri ile zenginleştirilmiş çalışma yapraklarının öğrencilerin geometrik optuk konusundaki kavramsal anlamalarına etkisi. Eğitim ve Bilim, 38(167), 144-161.

Uğur, A. (2001). Eğitimde bilgisayar grafikleri ve grafik yazılımları. Ege Eğitim Dergisi, 2011(1), 1: 146-156.

Wieman, C.E. & Perkins, K.K. (2006). A powerful tool for teaching science. Nature Physics, 2, 290-292.

Yılmaz, M. V& Eren, A. (2014). Sınıf öğretmen adaylarına basit elektrik devreleri konusunun simülasyon ve laboratuvar uygulamaları teknikleriyle öğretimi. Trakya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 4(2), 84-99.

Yolaş-Kolçak, D., Moğol, S. & Ünsal, Y. (2014). Fizik öğretiminde kavram yanılgılarının giderilmesine ilişkin laboratuvar yöntemi ile bilgisayar simülasyonlarının etkilerinin karşılaştırılması. Eğitim ve Bilim, 39(175), 154-171.

Downloads

Published

2022-04-01

How to Cite

Erdoğan, Şükran, & Bozkurt, E. (2022). The effect of virtual laboratory applications prepared for Geometrical Optics Lesson on students’ achievement levels and attitudes towards Physics. Pegem Journal of Education and Instruction, 12(2), 226–234. https://doi.org/10.47750/pegegog.12.02.22