Bilim Öğretiminde Artırılmış Gerçeklik Eğitim Oyun Uygulamaları

Özet

Artırılmış gerçeklik (AR), eğitim oyunlarını entegre ederek, etkileşimi artırarak ve öğrenme sonuçlarını iyileştirerek fen öğretimini artırır. Deneyler, AR güçlendirmelerinin puanları 28 puan artırdığını, birinci sınıf öğrencilerin ise 22/30 puan kazandığını gösteriyor. Oyun göstergeleri (oynanabilirlik ve uygulanabilirlik) %84-87'ye ulaşır ve kullanıcı memnuniyeti %94'ü aşmaktadır. AR, performansı ve sınıf etkinliğini önemli ölçüde artırır.

Özet

Bilgi teknolojisi ve eğitimin derin entegrasyonuyla, artırılmış gerçeklik (AR) bilim öğretiminde sanal gerçeklik ile gerçek zamanlı etkileşimi birleştiren bir trend haline gelmiştir. Bu çalışma, soyut içeriği anlamadaki zorluk ve geleneksel fen öğretiminde düşük öğrenci katılımı sorunlarını aşmak için AR teknolojisine dayanan, eğitim oyun mekanizmalarıyla entegre edilmiş bir fen öğretim sistemi tasarlar ve geliştirir. Sistem, deneyimsel öğrenme ve yapılandırmacılık teorileriyle yönlendirilir ve özellik noktası takibi, görüntü düzeltme ve regresyon eğitimi gibi algoritmaları entegre eder. Bu algoritmalar, sanal modellerin gerçek ortamlarda doğruluğunu ve kararlılığını artırır. Son olarak, belirli bir üniversitede bir fen ve mühendislik bölümünde 12 aylık karşılaştırmalı bir deney yapılır. Deneysel sonuçlar, AR teknolojisini kullanan bilim öğretim yönteminin ortalama puanının, geleneksel öğretim yöntemine kıyasla 20,11 puan önemli ölçüde arttığını gösterdi. Birinci sınıf öğrencilerinin eğitim sistemindeki notu 22,36 puan arttı, son sınıf öğrencilerinin ortalama puanı ise 29,97 puan yükseldi. Bilim öğretim sisteminde, eğitim oyunları, oynanabilirlik ve uygulanabilirlik göstergeleri sırasıyla 84, 87 ve 86'ya yükseldi. Kullanıcıların sistemin kullanılabilirliği, içerik doğruluğu, yanıt verme hızı ve göstergelerin netliğinden memnuniyeti sırasıyla %97, %96, %94 ve %98'e ulaşabilir. Özetle, AR teknolojisi eğitim oyunu kullanan fen öğretim sistemi öğrencilerin performansında önemli bir iyileşme ve fen sınıfında güçlü bir pratik etki yaratmaktadır.

Giriş

Artırılmış gerçeklik (AR) teknolojisi, insanların yaşama deneyimini, algılamalarını ve ilham vermelerini sağlayarak yaşam deneyimini geliştirmeye yardımcı olan bir zorunluluk^{haline geldi 1}. Bu, soyut içeriğin eğitimi ve öğretimine sezgisel bir önem kazandırır. VR ve AR teknolojilerinin çok soyut ve gözlemlenmesi zor doğası göz önüne alındığında, eğitim ve öğretimin etkinliğini artırmak için^{kullanılabilirler 2}, böylece öğrencilerin öğrenme potansiyeli değerlendirilebilir^{ve geliştirilebilir 3}. Sanal gerçeklik teknolojisi, çağdaş eğitimin ihtiyaçlarını karşılayan etk....

Protokol

Bu çalışma, ilgili etik inceleme komitesi tarafından titiz bir şekilde incelenip onaylanmıştır ve tüm araştırma süreci Helsinki Bildirgesi ile geçerli akademik araştırma etik standartlarına sıkı sıkıya uyarak katılımcıların meşru hak ve çıkarlarını, fiziksel ve zihinsel iyiliğini ve kişisel mahremiyetini tam olarak korur.

Araştırma katılımcılarının işe alım süreci etik gerekliliklere uygundur ve tüm katılımcılar çalışmaya katılmadan önce yazılı bilgilendirilmiş onay formu imzalamıştır. Bilgilendirilmiş onay formu açık ve anlaşılması kolaydır ve veri toplama kapsamını (akademik performans, sistem değerlendir....

Sonuçlar

Eğitim oyun deneyimi ve öğrenme etkinliğinin değerlendirme sonuçları

Öğretim sisteminin bilimselliği ve uygulanabilirliği doğrulanmak için, AR teknolojisi kullanılarak geliştirilen bir eğitim oyunu aracılığıyla geliştirilen fen öğretim sistemi analiz edilir. Sistemin çekirdek performansını nicelendirmek için, teknik gösterge verileri deneysel süreç sırasında eşzamanlı olarak toplanır. Standart deneysel koşullarda (300 ± 50 lüks aydınlatma), si.......

Tartışma

Bilim ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte, bilgi teknolojisinin insanların günlük yaşamına etkisi birçok alanı kapsıyor ve devlet ayrıca bilgi teknolojisinin eğitim ve öğretimle derin entegrasyonunu teşvik etmek için her çabayı göstermektedir. Gerçek zamanlı etkileşim ve sanal ile gerçek kombinasyonuyla AR teknolojisi eğitim sektöründe popülerdir. Tulgar ve ark., kapsamlı bibliyometrik analiz yoluyla AR tabanlı mobil öğrenme ve oyunlaştırmanın son araştırmaların odağı haline

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
AR ekran cihazı	Microsoft	HoloLens 2	https://www.microsoft.com/en-us/hololens/hardware
Bilgisayar Görüşü Kütüphanesi	OpenCV Takımı	OpenC 4.13.0	https://opencv.org/releases/
Geliştirme motoru	Unity Technologies	Unity 2021 LTS	https://unity.com/releases/2021-lts
Ekran kartı	NVIDIA	RTX A2000	https://www.nvidia.com/content/dam/en-zz/Solutions/design-visualization/rtx-a2000/rtx-a2000-datasheet-us-nvidia-1520552-r3-web.pdf
Entegre Kalkınma Ortamı	Microsoft	Visual Studio 2022	https://visualstudio.microsoft.com/vs/
İşletim sistemi	Microsoft	Windows 11	https://www.microsoft.com/en-us/windows/windows-11
İşlemci	Intel	Core i9-11950H	https://www.intel.com/content/www/us/en/products/sku/213800/intel-core-i911950h-processor-24m-cache-up-to-5-00-ghz/specifications.html