Eğitimde Simülasyon (Benzetim) Ortamlarının Kullanımı (D.7.3-blog post)

Dr. İpek SARALAR-ARAS

Özet

EDUSIMSTEAM Projesi, STEAM eğitimi ile bilgi ve iletişim teknolojilerinin kullanıldığı yeni öğrenme alanları sunan ve bilimsel, yaratıcı, eleştirel düşünme gibi üst düzey becerilerin geliştirilmesini sağlayan Avrupa düzeyinde politika geliştirmeyi hedefleyen bir Erasmus+ Merkezi KA3 İleriye Yönelik İşbirliği Projesidir (Milli Eğitim Bakanlığı, 2023). Proje, STEAM yaklaşımı ile öğretmenlere destek olarak, öğrencilerin öğrenmesini kolaylaştıran simülasyon ortamlarının hazırlanması ve test edilmesi sürecini de kapsamaktadır. SimuLearn Platformu üzerinden devam etmesi planlanan bu süreçlerle ilgili öğretmenlerin hazırbulunuşluklarını arttırmak üzere bilgilendirici makaleler yazılması yaygınlaştırma planında taahhüt edilmiştir. Bu kapsamda yazılan bu makalenin teması simülasyonun tarihçesi, yararları ve proje ile ilişkisini hülasaten açıklamak olarak belirlenmiştir. Derleme formatında hazırlanan bu çalışma, simülasyon ortamlarının tanımı ve kısa tarihçesi ile başlanmakta, genel özellikleri ve faydaları ile devam etmektedir. EDUSIMSTEAM projesi kapsamında SimuLearn platformu üzerinden devam edecek olan eğitim öğretim sürecinde simülasyon kullanımının teşvik edileceği düşünüldüğünde, çalışmanın öğretmenlerde eğitimde simülasyon kullanımı ile ilgili farkındalığı arttırması hedeflenmektedir.

Giriş

Eğitim ve teknolojinin bütünleşmesi, günümüzde yadsınamaz gerçeklerden bir tanesidir. Simulasyon (benzetim) ortamları yakın geçmişte eğitime teknoloji aracılığı ile dâhil edilse de aslında bilinen en eski yöntemlerden biridir. Okul ortamında öğrencilerin bir olayı gerçek varsayarak ele alıp üzerine çalışmalarına vesile olan öğretim yöntemidir. Diğer bir deyişle öğrencilerin öğrenmesini artırmak ve kolaylaştırmak amaçlarıyla geliştirilen fiziksel ya da teknolojik bir model ortam üzerinde yapılan bir öğretimdir. Bu nedenle birçok alanda verilen eğitimlerde simülasyon ortamlarından yararlanılmaktadır. Bunlara örnek olarak,

• Askeri okullarda verilen harp teknikleri eğitimleri
• Uçak modelleri üzerinde yapılan arıza çözüm eğitimleri
• Pilot ve uçuş mürettebatına verilen uçuş eğitimleri
• Sosyal bilimler alanında oluşturulan sanal tartışma ortamları
• Tıp ve medikal alanında modeller üzerinde yapılan eğitimler
• Sürücü belgesi almadan önce özel tasarlanan sürüş arabalarında verilen eğitimler düşünülebilir (Duygu, 2018; Mıdık & Kartal, 2010; Sezer & Orgun, 2017, Yıldırım vd., 2019).

Simülasyon ortamlarında öğrenciler bir olayı veya problemi farklı yönleri ile tartışma, ellerindeki belgeleri analiz etmek için taklit yapma, sorunların çözümü üzerine işlemler gerçekleştirme, test ederek işlemlerdeki hataları fark etme, bunları düzenleme ve görevlerini tamamlamak üzerine bir model üzerine çalışmalar yapmaktadır.

Genel Özellikler ve Faydalar

1950’lerde iş yerlerinde bilgisayar kullanımının yaygınlaşması ve birleşik kullanımı ile simülasyon bir yönetim ve kontrol aracı olarak geliştirilmiştir. 1960’lardan itibaren özelleşen bilgisayar dilleri ile birçok ülkede dünya çapında çalışılarak 1980’lerde simülasyon programları geliştirilmiştir. Günümüzde sağlıktan eğitime birçok alanda kullanılan simülasyon programlarının, özellikle eğitim alanında kullanıcılar tarafından beklenen özellikleri ve faydaları metnin ilerleyen kısmında bahsedilmiştir.

Eğitimde simülasyon ortamlarının genel özellikleri birçok kaynakta belirttiği üzere beş temel madde listelenebilir (De Jong, 2006; De Jong &Van Joolingen, 1998; De Jong vd., 1993).

• Kullanıcılar tarafından kolayca anlaşılmalı ve yönetilebilmelidir.
• İlgili eğitim hedeflerine ve kazanımlara uygun olmalıdır.
• Tamamlanmış halde kullanıma açılmalı, test aşaması tamamlanmış olmalıdır.
• İhtiyaçlara göre adapte edilebilir ve güncellemeye açık olmalıdır.
• Basit bir şekilde başlayıp gittikçe karmaşıklaşan bir yapıda hazırlanmalıdır.

Eğitimde simülasyon ortamlarının faydaları ise aşağıdaki şekilde sıralanabilir (Kluge, 2007; Pekdağ, 2010; Kiraz vd., 2019; Winberg & Berg, 2007)

• Simülasyon ortamları, öğretim programına uyumlu ve onunla bütünleşik olarak ya da çeşitli eğitim projeleri aracılığı ile hazırlanan model bir eğitim sisteminin belirli bir süre boyunca çalışılmasına ve sonuçlarının değerlendirilmesine fırsat verir.
• Simülasyon ortamları, verilerin detaylı olmadığı durumlarda, yapılan tüm etkinlikleri sistem üzerinden kaydederek, öğrencilerin sıklıkla yaptığı işlemleri ya da hataları takip etmede kullanılabilir.
• Simülasyon ortamları üzerinden daha sonra yapılacak analiz için toplanan veri, çoğu kez gerçek hayatta veri toplamada elde edilen veriden daha ucuza elde edilir. Okul ziyaretleri ve yol gibi harcamalar yapılmasına gerek kalmayabilir.
• Simülasyon ortamları, bir sistemde sunulan çalışmaları öğretmenlere ve öğrencilere test etme olanağı sağlar.
• Simülasyon ortamları, öğrencilerin dersin kazanımları ve ilgili konu ile güçlü etkileşimler kurmasına imkân tanır.
• Simüle edilen sistemin araştırmacılar tarafından ayrıntılı olarak gözlemlenmesi sağlanabilir. Yapılan ayrıntılı gözlemler, sistemin daha iyi anlaşılmasının yanı sıra daha önce görülmemiş eksikliklerinin giderilmesini ve daha etkin fiziksel ve operasyonel bir sistemin kurulmasını sağlayabilir.

Eğitimde simülasyon ortamlarının sınırlılıkları bulunsa da aslında öğrenmeyi kolaylaştırması ve hızlandırması açısından günümüzde etkin kullanımı önerilmektedir. EDUSIMSTEAM projesi kapsamında geliştirilen öğrenme senaryoları, eğitimin ilkokul ve ortaokul gibi farklı kademelerini de kapsayacak şekilde toplam 22 adet olup tamamı simülasyon ortamlarına adapte edilebilir şekilde STEAM yaklaşımı kullanılarak hazırlanmıştır. Proje kapsamında hazırlanan simülasyon ortamları, öğrencilerin Fen Bilimleri, Teknoloji, Matematik, Mühendislik ve Sanat alanlarını kapsayan öğrenme senaryolarının simule edilmesi ile oluşturulmuştur. Bu disiplinlerin tamamını öğretim programına uygun olarak birleştiren ve öğrencilerin sanal bir gerçeklik sağlayan simülasyon ortamında öğrenmesini sağlayan SimuLearn platformu ile ilgili çalışmalar devam etmektedir. Bu bağlamda, proje mentörü öğretmenlerle yapılan pilot çalışmanın ilk analizinde olumlu sonuçlar alındığını belirtmek de değerlidir.

Sonuç

Sonuç olarak, bilgisayar simülasyonlarının eğitiminde faydalı araçlar olduğu belirtilmektedir (Luque vd., 2004; Lim, 2006) çünkü okul ve sınıf gibi birden çok değişkeni olan karmaşık eğitim öğretim durumlarında verimli “(açıkça belirtilmiş bir öğrenme seviyesi varmak için gereken zamanda azalma)” ve etkili “(öğrenilmiş bilgilerin kullanımında iyi sonuçlar elde etme)” bir araçtır (Parush vd., 2002; Pekdağ, 2010, s.86). Bilgisayar simülasyonları sayesinde, öğrenciler tüm derslerde ilgilendikleri konuları araştırabilir ve öğrenmelerini öğretmenlerinin rehberliğinde, kontrol edebilir.

Kaynakça

De Jong, T. (2006). Computer simulations. Technological advances in inquiry learning. Science, 312, 532-533. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16645080/

De Jong, T. & Van Joolingen, W. R. (1998). Scientific discovery learning with computer simulations of conceptual domains. Review of Educational Research, 68, 179-202. https://journals.sagepub.com/doi/10.3102/00346543068002179

De Jong, T., de Hoog, R., & de Vries, F. (1993). Coping with complex environments: The effects of overviews and a transparent interface on learning with a computer simulation. International Journal of Man–Machine Studies, 39, 621–639.

Duygu, E. (2018). Simülasyon tabanlı sorgulayıcı öğrenme ortamında FeTeMM eğitiminin bilimsel süreç becerileri ve FeTeMM farkındalıklarına etkisi (Yüksek lisans tezi, Kırıkkale Üniversitesi). https://acikerisim.kku.edu.tr/xmlui/bitstream/handle/20.500.12587/17729/507586.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Kiraz, E. D. E., Türk, G., Denat, Y., Bulut, S., Şahbaz, M., Tuğrul, E., & Gerçek, E. (2019). Beceri eğitiminde simülasyon kullanımının öğrencilerin anksiyete, öğrenme tutumları ve beceri düzeylerine etkisi. Hemşirelik Bilimi Dergisi, 2(1), 17-22.

Kluge, A. (2007). Experiential learning methods, simulation complexity and their effects on different target groups. Journal of Educational Computing Research, 36(3).  https://doi.org/10.2190/B48U-7186-2786-54

Lim, K. F. (2006). Use of spreadsheet simulations in university chemistry education. Journal of Computer Chemistry, 5(3), 139-146. https://files.eric.ed.gov/fulltext/ED497495.pdf

Luque, E. G., Ortega, T., Forja, J. M., & Parra, A. G. (2004). Using a laboratory simulator in the teaching and study of chemical processes in estuarine systems. Computers & Education, 43, 81-90. https://eric.ed.gov/?id=EJ739241

Mıdık, Ö., & Kartal, M. (2010). Simülasyona dayalı tıp eğitimi. Marmara Medical Journal, 23(3), 389-399. https://search.trdizin.gov.tr/yayin/detay/117406/

Milli Eğitim Bakanlığı. (2023). Edusimsteam nedir?. Edusimsteam projesi resmi sayfası. Yenilik ve Eğitim Teknolojileri (YEĞİTEK) Genel Müdürlüğü, Ankara, Türkiye. https://edusimsteam.eba.gov.tr/edusimsteam/

Parush, A., Hamm, H., & Shtub, A. (2002). Learning histories in simulation-based teaching: The effects on self-learning and transfer. Computers & Education, 39, 319-332. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S036013150200043X?via%3Dihub

Pekdağ, B. (2010). Kimya öǧreniminde alternatif yollar: Animasyon, simülasyon, video ve multimedya ile öǧrenme. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 7(2), 79-110. https://dspace.balikesir.edu.tr/xmlui/bitstream/handle/20.500.12462/9523/b%C3%BClent-pekda%C4%9F.pdf?sequence=2&isAllowed=y

Sezer, H., & Orgun, F. (2017). Hemşirelik Eğitiminde Simülasyon Kullanımı ve Simülasyon Modeli. Ege Üniversitesi Hemşirelik Fakültesi Dergisi, 33(2), 140-152. https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/383428

Winberg, T. M., & Berg, C. A. R. (2007). Students’ cognitive focus during a chemistry laboratory exercise: Effects of a computer-simulated prelab. Journal of Research in Science Teaching, 44(8), 1108-1133. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/tea.20217

Yıldırım, D., Özer, Z., Kocaağalar, E., & Pınar Bölüktaş, R. (2019). Eğitimde inovasyon: sağlık eğitiminde simulasyon kullanımı. Bilgi Ekonomisi ve Yönetimi Dergisi. http://openaccess.izu.edu.tr/xmlui/bitstream/handle/20.500.12436/1714/egitimde%20inovasyon.pdf?sequence=1&isAllowed=y