Measuring and improving mental rotation ability in three dimensions: A holistic investigation


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Eğitim Fakültesi, Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ZEYNEP PİRİ

Danışman: Göknur Kaplan

Özet:

Zihinsel döndürme (mental rotasyon) becerisi, iki veya üç boyutlu objelerin manipüle edilmesinin sonuçlarını zihinde canlandırabilmeyi kapsayan bir yetenektir. Bu becerinin gelişmesi günlük ve profesyonel hayat için büyük önem taşımaktadır. Savunma, mühendislik, tıp, mimari, sanat gibi birçok alanda istihdam ve mesleki başarı için belirleyici olan zihinsel döndürme becerisinin her yaşta ve eğitim düzeyinde bireyler için geliştirilebilir olması amaçlanmaktadır (Hu vd. 2017; Gold vs., 2018; Paruchuri vd., 2020). Bu çalışma zihinsel döndürme yeteneğinin üç boyutlu ortamda ölçülmesini ve geliştirilmesini ve bu yeni ortamda kullanıcıların eğitim deneyimlerini açıklamayı amaçlamaktadır. Araştırmanın amaçlarına uygun olarak karma araştırma yöntemi kullanılmıştır. Araştırmanın nicel bölümü, Katışık Gerçeklik (Kaplan, 2023) temelli eğitim modülünün uyaran boyutluluğunun zihinsel döndürme performansı üzerindeki etkisinin ve verilen eğitim etkililiğinin araştırılmasını içerirken, nitel bölüm, eğitim deneyiminin katılımcılar tarafından nasıl algılandığı sorusunu ele almaktadır. Bu doğrultuda, ölçme aracı olarak kullanılmak üzere 30 maddelik Purdue Uzamsal Canlandırma Testi: Döndürme'nin bilgisayarda revize edilmiş versiyonu üç boyutlu Katışık Gerçeklik ortamına (Microsoft HoloLens 2) aktarılmıştır. İkinci olarak, zihinsel döndürme becerisini artırmak üzere Katışık Gerçeklik ortamına yönelik bir uygulama geliştirilmiştir. 3 oturumdan oluşan bu zihinsel döndürme eğitiminde katılımcılar sesli anlatımlar eşliğinde döndürme animasyonlarını izleyebilmekte, etkileşimli animasyonlar ve hareket tabanlı etkileşim ile döndürme yapabilmekte ve çeşitli karmaşıklık düzeylerinde döndürme problemlerini holografik şekillerin etrafında gezinerek çözebilmektedir. Üç boyutlu zihinsel döndürme eğitimini Kastamonu Üniversitesi'nde öğrenim gören 47 öğrenci tamamlamıştır. Eğitimden önce ve sonra grubun yarısının zihinsel döndürme becerisi bilgisayar ortamında iki boyutlu testle ölçülürken, diğer yarısı için ise Katışık Gerçeklik gözlüğü kullanılmıştır. Geliştirilen zihinsel döndürme eğitimin etkililiği ile uyaran boyutluluğunun zihinsel döndürme performansı ve bilişsel yüke etkisi deneysel yöntem kullanılarak incelenmiştir. Ek olarak, bu eğitim deneyiminin daha iyi anlaşılabilmesi için yarı-yapılandırılmış görüşmeler gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada üç boyutlu bir uzamsal yetenek eğitimi modülünün etkililiği ilk defa aynı sürükleyici ortamda bütün bir üç boyutlu uzamsal yetenek testi kullanılarak ölçülmüştür. Sonuçlar katılımcıların aldığı üç boyutlu zihinsel döndürme eğitiminin hem iki boyutlu hem de üç boyutlu testlerce ölçülen zihinsel döndürme becerisini artırdığını göstermektedir. Sürükleyici eğitim ortamındaki bulunuşluk hissi ile zihinsel döndürme yeteneği gelişimi arasında bir ilişki bulunmamıştır. İki boyutlu ve üç boyutlu testler arasında zihinsel döndürme performansı açısından bir fark bulunmamaktadır. Üç boyutlu testte bilişsel yük iki boyutlu testten daha düşüktür. Eğitim öncesinde kadınların zihinsel döndürme becerisi erkeklerden daha düşükken, eğitim sonrası cinsiyetler arası fark kaybolmuştur. Yapılan görüşmeler sonucunda, zihinsel döndürme eğitiminin olumlu karşılandığı ve etkili bulunduğu görülürken, bu yeni eğitim ortamının olanak sağladığı görüntüleme ve etkileşim biçimleri katılımcılar tarafından takdir edilmiştir.