Artırılmış Gerçeklik (AG), dijital nesnelerin gerçek fiziksel ortam üzerine eşzamanlı olarak konumlandırılmasını sağlayan bir teknoloji olarak tanımlanabilir. Bir AG uygulamasının üç temel prensibi vardır: uygulama gerçek ve sanal ortamların birleşimi olmalıdır; gerçek zamanlı etkileşim sağlamalıdır ve içinde üç boyutlu materyalleri barındırmalıdır. AG teknolojisi, okul öncesi eğitim kademesinden lisans ve lisansüstü eğitim kademelerine kadar geniş bir çerçevede, pedagojik açıdan öğrenciler için yeni ve anlamlı öğrenme deneyimleri sunan bir potansiyele sahiptir. Aşağıda AG’nin öğrenme süreci ve çıktılarına etkileri anlatılmaktadır.
- AG ilginç ve eğlenceli öğrenme ortamlarını destekler ve dikkati artırıcı etkilere sahiptir.
- ➤Kullanıcısına 3-boyutlu sanal nesnelere dokunma hissi verir, ilgi çekici ve özgün öğrenme deneyimi sağlar.
- ➤Öğrenilecek soyut kavramları somutlaştırmaya imkan sağlar.
- ➤Öğrenirken heyecan uyandırıcı ve öğrenmeye olan istekliliği artırıcı etkiler sağlar.
- ➤Sunduğu etkileşim imkânları sayesinde öğrencileri öğrenme sürecinde aktif kılar.
- ➤Eğitsel bir görevi yerine getirmek üzere birden fazla katılımcının eşzamanlı veya eşzamansız çalışmasına imkan sağlar.
- ➤Öğrenme performansı üzerinde pozitif bir etkiye sahiptir. Öğrenme motivasyonu üzerinde olumlu etkilere sahiptir.
- ➤Öğrencilerin fiziksel bir ortamda keşfettikleri şeyleri analiz etmelerine, akranları ile paylaşmalarına ve tartışmalarına olanak sağlar. Böylece öğrencilerin bilimsel düşünme yeteneklerinin gelişimine katkı sağlar; problem çözme, eleştirel düşünme; algoritmik düşünme, uzamsal düşünme, bilgi-işlemsel düşünme, eleştirel ve yaratıcı düşünme gibi daha üst düzey düşünme becerilerini geliştirmeye katkı sağlar.
- ➤Öğrencilerin mekânsal/uzamsal yeteneklerin gelişimine olanak sağlar.
- ➤AG, bilgisayar kullanma becerisi olmayan öğrenciler tarafından bile rahatlıkla kullanılabilir. Böylece ilkokuldan üniversiteye kadar birçok eğitim programını zenginleştirmek için kullanılabilecek ideal bir teknolojidir.
- ➤İşbirlikçi öğrenme ortamları sağlar.
- ➤AG ile öğrencilerin aktif öğrenmelerini destekleyici uygulamalar gerçekleştirilebilir.
- ➤Öğrenci etkileşimli bir AG uygulaması ile çalışırken pasif durumda değildir aksine kendini öğrenilecek olayın içinde bulur ve tam anlamıyla öğrenmenin içine çekilir. Böylece henüz mevcut olmayan bir ürünün prototipi işbirlikçi bir şekilde incelenebilir, tartışılabilir veya değiştirilebilir.
- ➤Bu teknoloji ile kullanılan mobil cihazlar, öğrencilerin öğrenme ortamlarında gizli kalan unsurları görebilecekleri bir mercek haline gelir.
- ➤AG’nin bilgiyi görsel ve işitsel kanallara hitap edecek şekilde sunmaya imkân verir.
- ➤AG,tehlike arz eden kimi gerçek dünya olaylarını gözlemlemek veya tehlike arz eden bir takım laboratuvar deneylerini gerçeğine benzer şekillerde modellemek mümkündür.
- ➤Bu teknoloji, gerçek laboratuvar ekipmanlarını sanalları ile temsil etmeye imkan sağladığından öğretim maliyetlerini oldukça düşürür.
- ➤Öğrencilerin herhangi bir çevresel sınırlama veya tehlike olmaksızın öğrenme materyalleri ile etkileşimlerini artırmaktadır.
AG etkinlikleri, öğrenme aktivitelerinde özellikle görselleştirme ve somutlaştırma amaçlı kullanılmıştır. Örneğin, soyut ve karmaşık kavramların sıklıkla öğretildiği ve görselleştirme teknolojilerine ihtiyaç duyulduğu Biyoloji derslerinde akademik başarıyı olumlu yönde etkilediğine dair çalışmalar bulunmaktadır. Eğitim bilimleri alanında AG kullanımı üzerine gerçekleştirilen çalışmalarda en büyük payın Fen Bilimleri alanına yönelik olduğu görülmektedir. AG teknolojisi, Fen Bilimleri ve ilgili konularda var olan görselleştirme ve somutlaştırma ihtiyacını giderebilecek özelliklere sahip bir teknolojidir. Örneğin, Fen Bilimleri dersinde sınıfta yapılan bir deneyin pekiştirilmesi için verilen bir ödev, çevrimiçi ortamda öğrencilere AG teknolojisi kullanılarak sunulabilir. Öğrenciler bu çevrimiçi ortamdan AG işaretleyicilerinin çıktılarını alıp aynı deneyi evindeki çalışma masalarında uygulayabilirler. Böylece sınıf ortamında gerçekleştirilen etkileşimli öğrenme etkinlikleri öğrencilerin ev ortamlarına taşınmış olur. Özellikle AG simülasyonlarının öğrenmeyi daha destekleyici olduğu ve öğrencileri sorgulama sürecine daha kapsamlı bir şekilde dahil ettiği ortaya konmuştur. Örneğin okul içi laboratuvar ortamlarında gerçekleştirilen birtakım deneysel uygulamalar (örn., elektrik devreleri, kimyasal aktiviteler vb.) veya olaylar (örn., moleküler tepkimeler) bu teknoloji yardımıyla simule edilerek öğrencilerin okullarındaki sıralarına veya evlerindeki çalışma masalarına taşınabilir. Bu sayede bu teknoloji öğrencileri gerçek deney ortamlarında yaşanabilecek tehlikelerden uzak tutar ve malzeme israfı olmaksızın deneyleri istedikleri gibi tekrarlayabilmelerine olanak sağlar. Böylece öğrencilerin yüksek maliyetli bir eğitimi hem zamandan hem de paradan tasarruf edecek şekilde uygun maliyette almalarına imkân sağlar. Eğitim müfredatının gerektirdiği fen deneyleri (örn. elektrik devrelerinin kurulumu) AG sistemleri yardımıyla gerçekleştirilebilir. Örneğin ARCircuits 4D (http://arcircuits.com) isimli AG tabanlı bir simülasyon uygulaması ile öğrenciler, elektrik devreleri kurup, lamba veya motor gibi elemanların nasıl çalıştıklarını gözlemleyebilirler. Bu simülasyon uygulaması ayrıca devre elemanları üzerinden geçen akım veya gerilimin yanı sıra direnç değerlerinin değiştirilmesine de olanak sağlamaktadır. Bu tür uygulamalar Google Play veya Apple Store gibi çevrimiçi mağazalardan temin edilebilir (bazıları ücretli olabilir). Etkileşimli AG sistemleri, okulların laboratuvarları için pahalı ekipmanların temin edilme zorunluluğunu ortadan kaldırarak daha az maliyetler ile öğrenme materyallerine ulaşma olanağı sağlamaktadır. Bu uygulamaların çalıştırılması için kağıttan işaretleyiciler ve kamerası bulunan taşınabilir bir aygıtın (telefon veya tablet) varlığı yeterlidir. Bu bağlamda, laboratuvar imkânı bulunmayan okullarda AG sistemlerinin kullanımı, eğitimde fırsat eşitliğinin sağlanmasına olumlu yönde katkıda bulunur.
Genel anlamda, AG teknolojileri öğrencilerin öğrenme süreçlerini güçlendirebilir, etkileşimlerini artırabilir, iletişimlerini geliştirebilir, yaratıcılıklarını tetikleyebilir ve problem çözme becerilerini geliştirebilir. AG’nin GPS, elektronik pusula, üç eksenli ivmeölçer veya mobil cihazlardaki sensörler ile birlikte kullanımı zengin araştırma ortamlarının oluşumuna imkan sağlar. AG teknolojisi tarafından sağlanan çoklu ortam ve görsel içerik, öğrencilerin duyu organlarını daha fazla kullanarak öğrenme sürecine katılmalarını sağlayarak öğrencilerin problem çözme, eleştirel ve yaratıcı düşünme gibi daha üst düzey düşünme becerilerini geliştirmek gibi birtakım yeteneklere sahip olduğu söylenebilir. Ayrıca okul dışındaki öğrenme ortamlarını da destekleyen AG, etkileşim kurma veya günlük yaşam problemlerini sınıfa entegre etme imkanı sunarak sorgulama, karşılaştırma yapma ve yorumlama gibi becerileri ihtiva eden BSB’nin gelişimine de katkılar sağlayabilir. Sınıf içi bilimsel süreç etkinliklerinde, çıplak gözle görmenin imkânsız olduğu nesneler (örn., hücreler veya virüsler) veya soyut kavramlar (örn., manyetik alan) gerçek öğrenme materyalleri veya kitapların üzerinde üç boyutlu olarak görselleştirilebilir. Bu ise öğrencilerin öğrenme sürecinde geleneksel öğrenme ortamlarına nazaran daha aktif gözlem yapabilmelerine olanak sağlar. Ayrıca öğrencilerin bu gözlemler boyunca çoklu varsayımları formüle edebilmelerine, gözlemlenen fenomenin geçerliliğini ve önerilen hipotezlerin rasyonalitesini dikkatli bir şekilde değerlendirebilmelerine ve birden fazla öneri hipotezini çürüttükten sonra nihai bir hipotez oluşturabilmelerine yardımcı olabilir.
Referanslar
Abdüsselam, M. S. (2014). Teachers' and students' views on using augmented reality environments in physics education: 11th grade magnetism topic example. Pegem Eğitim ve Öğretim Dergisi, 4(1), 59-74.Akçayır, M., & Akçayır, G. (2017). Advantages and challenges associated with augmented reality for education: A systematic review of the literature. Educational Research Review, 20, 1-11.
Abdusselam, M. S., Kilis, S., Şahin Çakır, Ç., & Abdusselam, Z. (2018). Examining Microscopic Organisms under Augmented Reality Microscope: A 5E Learning Model Lesson. Science Activities, 55(1-2), 68-74.
Abdul Jabbar, A. I., & Felicia, P. (2015). Gameplay engagement and learning in game-based learning: A systematic review. Review of educational research, 85(4), 740-779.
Akçayır, M., & Akçayır, G. (2017). Advantages and challenges associated with augmented reality for education: A systematic review of the literature. Educational Research Review, 20, 1-11.
Azuma, R. T. (1997). A survey of augmented reality. Presence: Teleoperators & Virtual Environments, 6(4), 355-385.
Azevedo, L., Osório, A. & Ribeiro, V. (2019, 19-22 June). GIT and Augmented Reality as tools for promotion and development of spatial thinking. In proceedings of the 14th Iberian Conference on Information Systems and Technologies (CISTI). Coimbra: Universidade. doi 10.23919/CISTI.2019.8760995
Bacca, J. L., Baldiris, S. M., Fabregat, R., & Graf, S. (2014). Augmented Reality Trends in Education: A Systematic Review of Research and Applications. Journal of Educational Technology and Society, 2014, vol. 17, núm. 4, p. 133-149.
Bower, M., Howe, C., McCredie, N., Robinson, A., & Grover, D. (2014). Augmented Reality in education–cases, places and potentials. Educational Media International, 51(1), 1-15.
Carbonell Carrera, C., & Bermejo Asensio, L. A. (2017). Augmented reality as a digital teaching environment to develop spatial thinking. Cartography and geographic information science, 44(3), 259-270.
Chang, Y. L., Hou, H. T., Pan, C. Y., Sung, Y. T., & Chang, K. E. (2015). Apply an augmented reality in a mobile guidance to increase sense of place for heritage places. Journal of Educational Technology & Society, 18(2), 166-178.
Chiang, T. H., Yang, S. J., & Hwang, G. J. (2014). An augmented reality-based mobile learning system to improve students’ learning achievements and motivations in natural science inquiry activities. Journal of Educational Technology & Society, 17(4), 352-365.
Celik, C., Guven, G., & Cakir, N. K. (2020). Integration of mobile augmented reality (MAR) applications into biology laboratory: Anatomic structure of the heart. Research in Learning Technology, 28.
Contero, M., Gomis, J. M., Naya, F., Albert, F., & Martin-Gutierrez, J. (2012, October). Development of an augmented reality based remedial course to improve the spatial ability of engineering students. In 2012 Frontiers in Education Conference Proceedings (pp. 1-5). IEEE.
Chen, M. P., & Liao, B. C. (2015, July). Augmented reality laboratory for high school electrochemistry course. In 2015 IEEE 15th International Conference on Advanced Learning Technologies (pp. 132-136). IEEE.
Cheng, Y, Lee, M., Yang, C-S, & Wu, P-Y. (2017). Using augmented reality technology improves critical thinking for low-achievement students – An example of saponification reaction. Fifth Intl. Conf. Advances in Computing, Communication and Information Technology- CCIT. doi: 10.15224/ 978-1-63248-131-3-11
Chiang, T. H., Yang, S. J., & Hwang, G. J. (2014). An augmented reality-based mobile learning system to improve students’ learning achievements and motivations in natural science inquiry activities. Journal of Educational Technology & Society, 17(4), 352-365.
Craig, A. B. (2013). Understanding augmented reality: Concepts and applications. Newnes.
da Silva Esteves, A. M., Santana, A. L. M., & Lyra, R. (2019, October). Use of Augmented Reality for Computational Thinking Stimulation through Virtual. In 2019 21st Symposium on Virtual and Augmented Reality (SVR) (pp. 102-106). IEEE
Dewi, F. (2020). Augmented Reality for Young Learners. iTELL - Indonesia Technology Enhanced Language Learning Conference. https://itell.or.id/conference/index.php/itell/itell20/paper/view/72
Di Serio, Á., Ibáñez, M. B., & Kloos, C. D. (2013). Impact of an augmented reality system on students' motivation for a visual art course. Computers & Education, 68, 586-596.
Dunleavy, M. (2014). Design principles for augmented reality learning. TechTrends, 58(1), 28-34.
Erbas, C., & Demirer, V. (2019). The effects of augmented reality on students' academic achievement and motivation in a biology course. Journal of Computer Assisted Learning, 35(3), 450-458.
Enyedy, N., Danish, J. A., Delacruz, G., & Kumar, M. (2012). Learning physics through play in an augmented reality environment. International journal of computer-supported collaborative learning, 7(3), 347-378
Fonseca, D., Martí, N., Redondo, E., Navarro, I., & Sánchez, A. (2014). Relationship between student profile, tool use, participation, and academic performance with the use of Augmented Reality technology for visualized architecture models. Computers in human behavior, 31, 434-445.
Gavish, N., Gutiérrez, T., Webel, S., Rodríguez, J., Peveri, M., Bockholt, U., & Tecchia, F. (2015). Evaluating virtual reality and augmented reality training for industrial maintenance and assembly tasks. Interactive Learning Environments, 23(6), 778-798
Gopalan, V., Bakar, J. A. A., & Zulkifli, A. N. (2017, October). A brief review of augmented reality science learning. In AIP Conference Proceedings (Vol. 1891, No. 1, p. 020044). AIP Publishing LLC.
Han, J., Jo, M., Hyun, E., & So, H. J. (2015). Examining young children’s perception toward augmented reality-infused dramatic play. Educational Technology Research and Development, 63(3), 455-474
Huang, T. C., Chen, C. C., & Chou, Y. W. (2016). Animating eco-education: To see, feel, and discover in an augmented reality-based experiential learning environment. Computers & Education, 96, 72-82.
Hwang, G. J., Wu, P. H., Chen, C. C., & Tu, N. T. (2016). Effects of an augmented reality-based educational game on students' learning achievements and attitudes in real-world observations. Interactive Learning Environments, 24(8), 1895-1906.
Jamali, S. S. (2017). An investigation of mobile augmented reality-based learning features in cognitive and affective environments (Doctoral dissertation, Murdoch University).
Kaufmann, H. (2003). Collaborative augmented reality in education. Institute of Software Technology and Interactive Systems, Vienna University of Technology
Ke, F., & Hsu, Y. C. (2015). Mobile augmented-reality artifact creation as a component of mobile computer-supported collaborative learning. The Internet and Higher Education, 26, 33-41.
Klopfenstein, L., Fedosyeyev, A., & Bogliolo, A. (2017). Bringing an unplugged coding card game to augmented reality. In Proceedings of the 11th International Technology, Education and Development Conference (11th International Technology, Education and Development Conference). IATED (pp. 9800-9805).
Klopfer, E., Perry, J., Squire, K., & Jan, M. F. (2005). Collaborative learning through augmented reality role playing. In Proceedings of th 2005 conference on Computer support for collaborative learning: learning 2005: the next 10 years! (pp. 311-315). International Society of the Learning Sciences
Leslie, K. C., Low, R., Jin, P., & Sweller, J. (2012). Redundancy and expertise reversal effects when using educational technology to learn primary school science. Educational technology research and development, 60(1), 1-13.
Lin, T. J., Duh, H. B. L., Li, N., Wang, H. Y., & Tsai, C. C. (2013). An investigation of learners' collaborative knowledge construction performances and behavior patterns in an augmented reality simulation system. Computers & Education, 68, 314-321.
Lu, S. J., & Liu, Y. C. (2015). Integrating augmented reality technology to enhance children’s learning in marine education. Environmental Education Research, 21(4), 525-541.
Martí i Rabadán, M. (2014). Effects for augmented reality audio headsets (Bachelor's thesis, Universitat Politècnica de Catalunya).
Martín-Gutiérrez, J., Fabiani, P., Benesova, W., Meneses, M. D., & Mora, C. E. (2015). Augmented reality to promote collaborative and autonomous learning in higher education. Computers in human behavior, 51, 752-761.
Masmuzidin, M. Z., & Aziz, N. A. A. (2018). the Current Trends of Augmented Reality in Early Childhood Education. The International Journal of Multimedia & Its Applications, 10(06), 47–58. https://doi.org/10.5121/ijma.2018.10605
Özdemir, M. (2017). Educational augmented reality (AR) applications and development process. In Mobile technologies and augmented reality in open education (pp. 26-53). IGI Global.
Pribeanu, C., Balog, A., & Iordache, D. D. (2008). Measuring the usability of augmented reality e-learning systems: a user–centered evaluation approach. In International Conference on Software and Data Technologies(pp. 175-186). Springer, Berlin, Heidelberg.Rabbi, I., & Ullah, S. (2013). A survey on augmented reality challenges and tracking. Acta graphica: znanstveni časopis za tiskarstvo i grafičke komunikacije, 24(1-2), 29-46.
Safar, A. H., Al-Jafar, A. A., & Al-Yousefi, Z. H. (2016). The effectiveness of using augmented reality apps in teaching the English alphabet to kindergarten children: A case study in the State of Kuwait. EURASIA Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 13(2), 417-440.
Schrier, K. L. (2005). Revolutionizing history education: Using augmented reality games to teach histories (Doctoral dissertation, Massachusetts Institute of Technology, Department of Comparative Media Studies).
Sommerauer, P., & Müller, O. (2014). Augmented reality in informal learning environments: A field experiment in a mathematics exhibition. Computers & Education, 79, 59-68.
Syawaludin, A. (2019). Development of Augmented Reality-Based Interactive Multimedia to Improve Critical Thinking Skills in Science Learning. International Journal of Instruction, 12(4), 331-344.
Toledo, J. A. J., Collazos, C. A., Cantero, M. O., & Redondo, M. A. (2018, September). User Interface Sketch for the Development of Algorithmic Thinking with Augmented Reality. In Proceedings of the XIX International Conference on Human Computer Interaction (pp. 1-8).
Wang, H. Y., Duh, H. B. L., Li, N., Lin, T. J., & Tsai, C. C. (2014). An investigation of university students’ collaborative inquiry learning behaviors in an augmented reality simulation and a traditional simulation. Journal of Science Education and Technology, 23(5), 682-69
Wojciechowski, R., & Cellary, W. (2013). Evaluation of learners’ attitude toward learning in ARIES augmented reality environments. Computers & Education, 68, 570-585.
Wu, H. K., Lee, S. W. Y., Chang, H. Y., & Liang, J. C. (2013). Current status, opportunities and challenges of augmented reality in education. Computers & education, 62, 41-49.
Yang, Y., Liu, E., He, S., & Cai, S. A (2019). Contextual Learning Approach Based on Augmented Reality to Improve Students’ Scientific Literacy. Journal of Education, Innovation, and Communication (JEICOM),1(1), 19-30.
Zhou, F., Duh, H. B. L., & Billinghurst, M. (2008, September). Trends in augmented reality tracking, interaction and display: A review of ten years of ISMAR. In 2008 7th IEEE/ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality (pp. 193-202). IEEE.
