HUMAN.EXE: Fen Bilimleri Kavramlarının Somutlaştırılması İçin Eğitsel Bir 3D Kaçış Oyunu Tasarımı, Geliştirilmesi ve Algoritmik Değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, lise düzeyindeki öğrencilerin soyut matematik ve fen bilimleri kavramlarını oyunlaştırma yoluyla somutlaştırarak öğrenmelerini amaçlayan 'HUMAN.EXE' adlı fizik tabanlı, birinci şahıs bakış açılı (First-Person Perspective – FPS) üç boyutlu eğitsel kaçış oyunu tasarlanmış, geliştirilmiş ve algoritmik olarak değerlendirilmiştir. Geleneksel eğitimde genellikle formül ezberine dayalı olarak aktarılan özkütle ve Arşimet ilkesi, tork ve moment statik dengesi, asit-baz nötralleşme stokiyometrisi, dişli çark rotasyon oranları ve akışkan viskozitesi ile yüzey pürüzlülüğü gibi karmaşık fen konularının, oyun içi etkileşimli bulmacalar aracılığıyla doğrudan deneyimlenmesi hedeflenmiştir. Oyun, Unity 3D oyun motoru (v.2022.x) ve C# programlama dili kullanılarak nesne yönelimli programlama (OOP) ve modüler mimari prensiplerine uygun biçimde geliştirilmiştir. Fiziksel etkileşimler Unity'nin PhysX motoru ile Box Collider ve Mesh Collider bileşenleri üzerinden yönetilmiştir. Ayrıca, oyun içerisine entegre edilen Performans Takip Modülü (PerformansSistemi.cs), oyuncunun milisaniye hassasiyetindeki çözüm sürelerini ve hamle doğruluk oranlarını kaydederek analitik bir Başarı Puanı üretmektedir. Çalışma kapsamında henüz gerçek lise öğrencileriyle saha testleri yapılmadığından, geliştirilen ölçme-değerlendirme algoritmasının teorik tutarlılığını ve bulmacaların zorluk dengesini incelemek amacıyla kurgusal bir davranış simülasyonu (Hypothetical Behavior-Based Simulation) modeli kurulmuştur. Belirli süre ve doğruluk parametreleri doğrultusunda algoritmik olarak türetilen 30 sanal oyuncu profili (Hızlı/Sezgisel, Dikkatli/Analitik ve Deneme-Yanılmacı) üzerinde yapılan doğrulama testleri; değerlendirme algoritmasının farklı öğrenme stratejilerini dengeli biçimde ayırt edebildiğini ve teorik olarak beklenen davranışı sergilediğini göstermekte, soyut formüllerin 3D simülasyon ortamında görsel ve fiziksel geri bildirimle sunulmasının kavramsal anlama süreçlerini desteklediğine işaret etmektedir.