Virtuaalitodellisuuden ja tietokonenäytön vaikutus oppimiseen ja hahmottamiseen

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää virtuaalitodellisuuden (VR) ja perinteisen tietokonenäytön vaikutuksia hammastekniikan opiskelijoiden oppimiseen, tilalliseen hahmottamiseen ja motivaatioon. Tutkimus toteutettiin osana Turun ammattikorkeakoulun Medallion-hanketta, ja sen taustalla on tarve ymmärtää digitaalisten oppimisympäristöjen vaikutusta kolmiulotteisten rakenteiden hahmottamiseen. Kokeelliseen tutkimukseen osallistui 45 opiskelijaa vaihtovuoroasetelmalla, jossa jokainen opiskeli aiheita sekä VR-ympäristössä että tietokoneella. Aineisto kerättiin faktatietotesteillä, 3D-palapelitehtävillä ja kyselyillä, joilla mitattiin kognitiivista kuormitusta ja motivaatiota. Aineisto analysoitiin tilastollisesti lineaarisilla sekamalleilla. Tulokset osoittivat, että molemmat ympäristöt tukivat oppimista, mutta faktatiedon hallinta oli parempaa 2D-näytöllä. VR lisäsi merkittävästi motivaatiota ja läsnäolon tunnetta, mutta aiheutti korkeampaa kognitiivista kuormitusta. Mitattavissa tilallisen hahmottamisen tehtävissä VR ei tuonut selkeää etua, vaikka opiskelijat kokivat sen havainnollistavaksi. VR:n pedagoginen hyöty on erityisesti motivaation lisäämisessä, kun taas faktapohjaisessa oppimisessa perinteinen näyttö oli tehokkaampi. Jatkossa VR-opetuksessa tulee kiinnittää huomiota teknisen kuormituksen minimointiin.

The aim of this Master’s thesis was to examine the effects of virtual reality (VR) and traditional computer screens on dental technology students' learning, spatial perception, and motivation. The study was conducted as part of the Medallion project at Turku University of Applied Sciences, motivated by the need to understand the impact of digital learning environments on the perception of three-dimensional structures. The experimental study involved 45 students in a crossover design, where each participant studied topics in both a VR environment and on a computer. Data was collected using factual knowledge tests, 3D puzzle tasks, and questionnaires measuring cognitive load and motivation. The data was analyzed statistically using linear mixed models. The results indicated that both environments supported learning, but factual knowledge acquisition was better on the 2D screen. VR significantly increased motivation and the sense of presence but induced higher cognitive load. In the measured spatial perception tasks, VR did not provide a clear advantage, although students perceived it as helpful for visualization. The pedagogical benefit of VR lies particularly in enhancing motivation, whereas the traditional screen was more effective for factual learning. Future VR instruction should focus on minimizing technical load.