Research Information System
17. EJONS Uluslararası Kongresi-Teoriden Pratiğe Yapay Zeka ve Toplum [EJONS 17th INTERNATIONAL CONGRESS-Artifical Intelligence and Society: Theory to Practice], 21 - 22 August 2024, pp.445-457, (Full Text)
Teaching science to visually impaired students requires a comprehensive educational plan that takes into account their special needs. In this context, the accessibility of educational materials becomes a fundamental element, with alternative formats such as braille, audio materials, and tactile tools helping visually impaired students to concretize abstract science concepts. The integration of auditory and tactile learning strategies into science education, in harmony with each other, supports these students in understanding scientific phenomena. Teachers are expected to prepare individualized education programs (IEPs) for these students to make science education more accessible and effective. Through these IEPs, visually impaired students can enhance their scientific thinking skills and improve their success in science subjects. Artificial intelligence (AI)-based and AI-supported applications offer significant innovations and opportunities in science education for visually impaired students and their teachers. Especially, AI-supported voice assistants and object recognition systems help students access fundamental and current concepts related to science. During laboratory experiments, where science concepts are addressed, visually impaired students can be guided by AI through voice instructions to recognize experiment materials and follow the steps. Additionally, AI-integrated tactile maps, diagrams, boards, and graphs facilitate the understanding of science concepts. By utilizing these technologies, teachers can personalize the learning experiences of students and increase their interest in science. Different types and structures of AI applications enable visually impaired students to become more independent and active participants in science education. A review of the literature shows that AI-based and AI-supported systems have not been integrated into the design of lesson plans for science education that cater to the needs of visually impaired students. In this study, it is aimed to design a lesson on the digestive system using the 5E learning model with the help of AI-supported applications for visually impaired students. The lesson plan within the 5E learning model, prepared considering student characteristics and needs, was organized in the most appropriate way by selecting AI applications that facilitate learning, increase student interest, ensure lasting and engaging learning, and help active participation in the lesson. In this context, the TapTapSee application was preferred in the exploration phase, the BrailleNote Touch and Kurzweil 3000 applications in the explanation phase, the Quizlet application in the elaboration phase, and the Seeing AI and Dragon NaturallySpeaking applications in the evaluation phase. The lesson plan, designed to explain the functions of the structures and organs forming the digestive system in the third unit of the 7th-grade science curriculum on a model, allowed for the personalization of AI-based and AI-supported applications according to the needs of the students. Based on the findings obtained from the study, recommendations were made regarding the use of IEPs and AI applications in science education.
Görme engelli öğrencilere fen öğretimi, özel gereksinimlerini dikkate alarak kapsamlı bir eğitim planı gerektirmektedir. Bu bağlamda, eğitim materyallerinin erişilebilirliği, temel bir unsur olarak ön plana çıkarken kabartma yazı, sesli materyaller ve dokunsal araçlar gibi alternatif formattaki ders araçları, görme engelli öğrencilerin soyut fen kavramlarını somutlaştırmalarına yardımcı olmaktadır. İşitsel ve dokunsal öğrenme stratejilerinin birlikte ve uyum içinde fen öğretimine entegre edilmesi bu öğrencilerin bilimsel olguları kavramalarını desteklemektedir. Öğretmenlerin, bu öğrencilere yönelik bireyselleştirilmiş eğitim programları (BEP) hazırlayarak, fen öğretimini daha erişilebilir ve etkili hale getirmesi beklenmektedir. Böylece, görme engelli öğrenciler BEP yardımıyla bilimsel düşünme becerilerini geliştirirken, fen bilimlerindeki başarılarını da artırabilirler. Yapay zeka temelli ve destekli uygulamalar görme engelli öğrencilere ve onların öğretmenlerine fen öğretiminde önemli yenilikler ve fırsatlar sunmaktadır. Özellikle yapay zeka destekli sesli asistanlar ve nesne tanıma sistemleri, öğrencilerin fen bilimleriyle ilgili temel ve güncel kavramlara erişebilmesine yardımcı olmaktadır. Görme engelli öğrenciler fen bilimleri kavramlarının ele alındığı laboratuvar deneylerinde yapay zeka tarafından sesli olarak yönlendirilerek deney malzemelerini tanıyabilir ve adımları takip edebilirler. Ayrıca, yapay zeka ile entegre edilmiş dokunsal haritalar, şemalar, levhalar ve grafikler fen kavramlarının anlaşılmasını kolaylaştırmaktadır. Öğretmenler, bu teknolojilerden yararlanarak öğrencilerin öğrenme deneyimlerini kişiselleştirebilirken fen bilimlerine yönelik ilgilerini de artırabilmektedir. Farklı özellikte ve yapıda hazırlanmış olan yapay zeka uygulamaları, görme engelli öğrencilerin fen eğitiminde daha bağımsız ve aktif katılımcılar olmalarına imkan vermektedir. Alanyazın incelendiğinde daha önce görme engelli öğrencilerin ihtiyaçlarına yönelik olarak fen öğretiminde ders planı tasarlanmasında yapay zeka temelli ve destekli sistemlerin entegre edilmediği görülmektedir. Bu çalışmada görme engelli öğrencilere yapay zeka destekli uygulamalar yardımıyla sindirim sisteminin 5E öğrenme modeline uygun ders tasarlanması amaçlanmıştır. Öğrenci özellik ve ihtiyaçları dikkate alınarak hazırlanılan 5E öğrenme modelindeki ders planının öğrenimi kolaylaştıran, öğrencinin ilgisini arttıran, kalıcı ve dikkat çekici öğrenimi sağlayan ve derse aktif katılımı sağlamasına yardımcı olacak yapay zeka uygulamaları seçilerek en uygun şekilde düzenlenmiştir. Bu kapsamda görsel betimlemede kullanılan TapTApSee uygulaması keşfetme basamağında, BrailleNote Touch ve Kurzweil 3000 uygulaması açıklama basamağında, Quizlet uygulaması derinleşme basamağında ve değerlendirme basamağında Seeing AI ve Dragon NaturallySpeaking uygulamaları tercih edilmiştir. Fen bilimleri dersi öğretim programında 7. sınıf 3. ünitede yer alan sindirim sistemini oluşturan yapı ve organların görevlerini model üzerinde açıklayabilme kazanıma yönelik tasarlanmış ders planı yapay zeka temelli ve destekli uygulamaların öğrencilerin ihtiyaçlarına göre kişiselleştirilmesine imkan sağlamıştır. Çalışmadan elde edilen bulgular ışığında BEP ve yapay zeka uygulamalarının fen öğretiminde kullanılmasıyla ilgili önerilerde bulunulmuştur.